在我們編寫(xiě)程序的時(shí)候，會(huì)將程序模塊化，常見(jiàn)的就是用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的方式，然后導(dǎo)出函數(shù)接口或者類(lèi)。而對(duì)于導(dǎo)出類(lèi)的方式，作為模塊的實(shí)現(xiàn)者，不論是給第三方使用或者自己的項(xiàng)目使用，應(yīng)該都不太愿意暴露自己的私有屬性和方法，個(gè)人碰到的主要有以下兩個(gè)常見(jiàn)原因：

• 通過(guò)隱藏私有屬性和方法，讓被調(diào)用者猜不到其實(shí)現(xiàn)方式
• 私有方法中或者屬性中，可能會(huì)存在一些第三方的頭文件或者庫(kù)的依賴(lài)，而對(duì)于被調(diào)用方來(lái)說(shuō)不應(yīng)該直接依賴(lài)

本文將介紹兩種方式來(lái)滿(mǎn)足以上的需求，一種是抽象類(lèi)，另一種是pimpl風(fēng)格. 在找到解決方法的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的方式不僅僅滿(mǎn)足了原先的需求，還買(mǎi)一贈(zèng)一地帶來(lái)了其他的優(yōu)點(diǎn)。

例子

假設(shè)我們有一個(gè)DataAcquirer封裝為一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，用來(lái)獲取數(shù)據(jù)的：那么以下代碼有幾個(gè)問(wèn)題:

• 其只需要暴露GetData這個(gè)方法給調(diào)用方，但是文件中還包含了頭文件HttpClient.h 這個(gè)是調(diào)用方其實(shí)并不需要關(guān)心的，這就導(dǎo)致調(diào)用方還需要配置頭文件的目錄，有時(shí)候甚至還要配置這個(gè)間接依賴(lài)的庫(kù)。那么就給調(diào)用方帶來(lái)了不必要的依賴(lài)。
• 有時(shí)候想要隱藏類(lèi)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，但這里通過(guò)HttpClient m_pHttpClient私有屬性和HttpResponseCode HttpDataGet()私有方法，那么調(diào)用方就可能猜到這個(gè)數(shù)據(jù)其實(shí)是通過(guò)http協(xié)議來(lái)獲取的。

#include <string>
#include "HttpClient.h"
#ifdef DATA_ACQUIRER_DLL_EXPORT
#define DATA_ACQUIRER_DECL __declspec(dllexport)
#else
#define DATA_ACQUIRER_DECL __declspec(dllimport)
#endif
class DATA_ACQUIRER_DECL DataAcquirer
{
public:
	DataAcquirer();
	~DataAcquirer();
public:
	const std::string GetData();
private:
	HttpResponseCode HttpDataGet();
	HttpClient m_pHttpClient;
};

用抽象類(lèi)解決問(wèn)題

如果你知道依賴(lài)倒置原則(Dependence Inversion Principle, DIP), 那應(yīng)該知道，提供給調(diào)用方的時(shí)候高層模塊依賴(lài)其抽象。 在軟件編寫(xiě)的時(shí)候，抽象是必不可少的，他可以降低我們依賴(lài)，也能夠讓我們更加清晰的定義更友好的接口。這個(gè)樣例中，我們只需要提供GetData的方法/接口，那我們面向接口的設(shè)計(jì)如下面類(lèi)圖所示:

解釋下上述的類(lèi)圖：

• 調(diào)用者client操作的是DataAcquirerAbstract作為抽象類(lèi)，利用多態(tài)實(shí)際的對(duì)象指向的是DataAcquirer
• DataAcquirer通過(guò)工廠方法DataAcquirerFactory進(jìn)行生產(chǎn)

DataAcquirerAbstract.h的內(nèi)容如下, 聲明抽象類(lèi):

#pragma once
#include <string>
class DataAcquirerAbstract
{
public:
	virtual const std::string GetData() = 0;
};

DataAcquirer.h的內(nèi)容如下, 聲明DataAcquirer :

#pragma once
#include <string>
#include "HttpClient.h"
#include "DataAcquirerAbstract.h"
class DataAcquirer : public DataAcquirerAbstract
{
public:
	DataAcquirer();
	~DataAcquirer();
public:
	virtual const std::string GetData();
private:
	HttpResponseCode HttpDataGet();
	HttpClient m_pHttpClient;
};

工廠方法部分用于生產(chǎn)DataAcquirer，下面是DataAcquirerFactory .h文件:

#pragma once
#include <memory>
#include "Factory.h"
#include "DataAcquirerAbstract.h"
#ifdef DATA_ACQUIRER_DLL_EXPORT
#define DATA_ACQUIRER_DECL __declspec(dllexport)
#else
#define DATA_ACQUIRER_DECL __declspec(dllimport)
#endif
class DATA_ACQUIRER_DECL DataAcquirerFactory : public Factory
{
public:
	virtual std::unique_ptr<DataAcquirerAbstract> CreateDataAcquirer();
};

最后調(diào)用者只需要引用DataAcquirerAbstract和DataAcquirerFactory ，如下所示， DataAcquirer對(duì)于調(diào)用者來(lái)說(shuō)是不可見(jiàn)的。

#include <string>
#include <memory>
#include "DataAcquirerAbstract.h"
#include "DataAcquirerFactory.h"
int main()
{
	std::unique_ptr<Factory> factory = std::make_unique<DataAcquirerFactory>();
	std::unique_ptr<DataAcquirerAbstract> pObj = factory->CreateDataAcquirer();
	std::string strData = pObj->GetData();
	//...	Do something else
	return 0;
}

用Pimpl風(fēng)格解決問(wèn)題

Pimpl實(shí)際的解決方法也比較簡(jiǎn)單，將Private/Protected屬性和方法放到另一個(gè)類(lèi)中，這個(gè)類(lèi)只需要進(jìn)行聲明，然后通過(guò)成員指針的方式，進(jìn)行屬性或者方法的訪問(wèn)。用pimpl改造后的類(lèi)圖如下:

DataAcquirer只給調(diào)用者暴露了GetData()方法和m_pImpl未知細(xì)節(jié)的指針，而這個(gè)未知細(xì)節(jié)的指針，在cpp文件中將含有一些私有的方法和屬性，也提供一個(gè)相應(yīng)的GetData()的public方法。

DataAcquirer.h文件實(shí)現(xiàn)如下:

#pragma once
#include <string>
#include "HttpClient.h"
#ifdef DATA_ACQUIRER_DLL_EXPORT
#define DATA_ACQUIRER_DECL __declspec(dllexport)
#else
#define DATA_ACQUIRER_DECL __declspec(dllimport)
#endif
class DATA_ACQUIRER_DECL DataAcquirer
{
public:
	DataAcquirer();
	~DataAcquirer();
public:
	const std::string GetData();
private:
	class DataAcquirerImpl;
	std::unique_ptr<DataAcquirerImpl> m_pImpl;
};

DataAcquirerImpl的具體實(shí)現(xiàn)放在DataAcquirer.cpp中:

#include "DataAcquirer.h"
class DataAcquirer::DataAcquirerImpl
{
public:
	DataAcquirerImpl() {};
	const std::string GetData() { return ""; };
private:
	HttpResponseCode HttpDataGet() { return m_pHttpClient.Get(); };
	HttpClient m_pHttpClient;
};
DataAcquirer::DataAcquirer() : m_pImpl(new DataAcquirerImpl())
{
}
DataAcquirer::~DataAcquirer()
{
}
const std::string DataAcquirer::GetData()
{
	return m_pImpl->GetData();
}

總結(jié)

無(wú)論是抽象類(lèi)的方式還是Pimpl風(fēng)格都達(dá)成了接口與實(shí)現(xiàn)的分離，并且降低了編譯時(shí)候的依賴(lài)。

以上所說(shuō)的兩種方式，在從無(wú)到有編寫(xiě)代碼的時(shí)候，可以完整的使用這個(gè)模式，可是有時(shí)候，你需要去維護(hù)已有的代碼，在原先的導(dǎo)出類(lèi)中進(jìn)行一些修改，想要去降低這些依賴(lài)，個(gè)人認(rèn)為用Pimpl此時(shí)就更適合去做這種擴(kuò)展修改了。

參考

抽象類(lèi)方法和Pimpl均在<<Effective C++>> 條款31中提到，只是本人的實(shí)現(xiàn)方式會(huì)有小小的區(qū)別。

另外參考了微軟文檔<<Pimpl For Compile-Time Encapsulation (Modern C++)>>

到此這篇關(guān)于C++超詳細(xì)講解隱藏私有屬性和方法的兩種實(shí)現(xiàn)方式的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++隱藏私有屬性?xún)?nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！