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c++ - 允许用户包含类而不包含用于私有(private)的 header

coder 2024-02-09 原文

抱歉标题又长又乱。

我有一个这样的类头文件

#pragma once
#include <thread>
#include <boost/asio.hpp>
#include <another3rdpartylib/doodads.h>

class A {
public:
  A();
  Method1();
  Method2();
private:
  std::thread thread;
  boost::asio::socket socket;
  another3dpartylib::doodad gizmo;
}

现在类的用户不会也不应该关心私有(private)部分。 我怎样才能允许用户在不拖动的情况下包含类 <thread> , <boost/asio.hpp>和 <another3rdpartylib/doodads.h> ？

从技术上讲，用户唯一应该关心的是 sizeof(A) .我错了吗？

最佳答案

C++中分离类的接口(interface)和实现的常用方法是使用Pointer To Implementation (PIMPL) Idiom .

PIMPL 习语通过存储对负责执行操作的类的引用/指针来封装类的实现，只为用户提供一个类，即接口(interface)，它仅充当实现类的包装器.

例如:考虑一个为浮点运算实现极快堆栈的库。容器的接口(interface)非常简单:

class fast_stack
{
public:
    void push( float );
    float pop();
};

但是由于这个库实现了一个极快的堆栈，它的实现是基于极其复杂的库、内联汇编、brainfuck 互操作性等。

该库的用户只需要一个堆栈，而不是一堆可怕的代码、库和依赖项。 我们如何才能隐藏所有的尖叫声，只为他提供一个简单干净的界面？这就是 PIMPL 发挥作用的地方:

//stack_inferno.hpp

#include <thread>
#include <Boost/ASIO>
... More monters here

class fast_stack_infernal_implementation
{
   std::thread* _mptr_thread_lcl;
   float******* _suicide_cache_memory_pool;
   ... etc etc

   void push( float elem )
   {
        //Please don't see this code, it could hurt your eyes
   }

   float pop()
   {
        // Same as above
   }
};



//fast_stack.hpp (Revisited)

class fast_stack_infernal_implementation; //Note the forward declaration. 

class fast_stack
{
public:
    void push( float );
    float pop();

private:
    std::unique_ptr<fast_stack_infernal_implementation> implm;
};



//fast_stack.cpp

#include "stack_inferno.hpp" //Tah daah!


fast_stack::fast_stack() : impl( new fast_stack_infernal_implementation() )
{
}

void fast_stack::push( float elem )
{
     implm->push( elem );
}

float fast_stack::push()
{
     return implm->pop();
}

如您所见，PIMPL 习语有很多优点:

  • 向用户隐藏实现的复杂性，仅提供接口(interface)。
  • 用户头文件(接口(interface)头文件)不包含实现头文件，因此对实现的更改不会导致孔库和用户代码的重新编译。这一点对于库来说非常重要，因为对库的更改并不总是会破坏用户代码。

关于c++ - 允许用户包含类而不包含用于私有(private)的 header ，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/20804621/

私有ampstackcodefast_stackc++c++11

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