C++?pimpl機(jī)制詳細(xì)講解
更新時間：2022年08月10日 17:07:47 作者：亓逸
PIMPL?是?C++?中的一個編程技巧，意思為指向?qū)崿F(xiàn)的指針。具體操作是把類的實現(xiàn)細(xì)節(jié)放到一個單獨的類中，并用一個指針進(jìn)行訪問
什么是PImpl機(jī)制
Pointer to implementation（PImpl ），通過將類的實現(xiàn)細(xì)節(jié)放在一個單獨的類中，從其對象表示中刪除它們，通過一個不透明的指針訪問它們（cppreference 是這么說的）
通過一個私有的成員指針，將指針?biāo)赶虻念惖膬?nèi)部實現(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行隱藏
class Demo {
public:
...
private:
DemoImp* imp_;
}
為什么用PImpl 機(jī)制
個人拙見
- C++ 不像Java 后端型代碼，能有行業(yè)定式的列目錄名形成規(guī)范（controller、Dao等）
- 隱藏實現(xiàn)，降低耦合性和分離接口（隱藏類的具體實現(xiàn)）
- 通過編譯期的封裝（隱藏實現(xiàn)類的細(xì)節(jié)）
業(yè)界實現(xiàn)
優(yōu)秀開源代碼有實現(xiàn)
PImpl實現(xiàn)
方法一
cook_cuisine.h
#pragma once
#include <unordered_map>
#include <vector>
#include <memory>
// Pointer to impl ementation
class CookImpl;
// 后廚
class Cook {
public:
Cook(int, const std::vector<std::string>&);
~Cook();
std::vector<std::string> getMenu(); /* 獲取菜單 */
uint32_t getChefNum(); /* 獲取廚師數(shù)量 */
private:
CookImpl* impl_;
};
typedef std::shared_ptr<Cook> CookPtr; // 美妙的typedef 懶人工具cook_cuisine.cc
#include "cook_cuisine.h"
class CookImpl {
public:
CookImpl(uint32_t checf_num, const std::vector<std::string>& menu):checf_num_(checf_num), menu_(menu) {}
std::vector<std::string> getMenu();
uint32_t getChefNum();
private:
uint32_t checf_num_;
std::vector<std::string> menu_;
};
std::vector<std::string> CookImpl::getMenu() {
return menu_;
}
uint32_t CookImpl::getChefNum() {
return checf_num_;
}
Cook::Cook(int chef_num, const std::vector<std::string>& menu) {
impl_ = new CookImpl(chef_num, menu);
}
Cook::~Cook() {
delete impl_;
}
std::vector<std::string> Cook::getMenu() {
return impl_->getMenu();
}
uint32_t Cook::getChefNum() {
return impl_->getChefNum();
}方法二
cook_cuisine.h
#pragma once
#include <unordered_map>
#include <vector>
#include <memory>
#include "cook_cuisine_imp.h"
// 后廚
class Cook {
public:
Cook(int, const std::vector<std::string>&);
~Cook();
std::vector<std::string> getMenu(); /* 獲取菜單 */
uint32_t getChefNum(); /* 獲取廚師數(shù)量 */
private:
CookImplPtr impl_;
};
typedef std::shared_ptr<Cook> CookPtr;cook_cuisine.cc
#include "cook_cuisine.h"
Cook::Cook(int chef_num, const std::vector<std::string>& menu) {
impl_.reset(new CookImpl(chef_num, menu));
}
Cook::~Cook() {
}
std::vector<std::string> Cook::getMenu() {
return impl_->getMenu();
}
uint32_t Cook::getChefNum() {
return impl_->getChefNum();
}cook_cuisine_imp.h
#pragma once
#include <vector>
#include <unordered_map>
#include <memory>
class CookImpl {
public:
CookImpl(uint32_t checf_num, const std::vector<std::string>& menu):checf_num_(checf_num), menu_(menu) {}
std::vector<std::string> getMenu();
uint32_t getChefNum();
private:
uint32_t checf_num_;
std::vector<std::string> menu_;
};
typedef std::shared_ptr<CookImpl> CookImplPtr;cook_cusine_imp.cc
#include "cook_cuisine_imp.h"
std::vector<std::string> CookImpl::getMenu() {
return menu_;
}
uint32_t CookImpl::getChefNum() {
return checf_num_;
}main.cc
#include "cook_cuisine.h"
#include <iostream>
using namespace std; // Testing, 平時開發(fā)可千萬別用這句
int main() {
int checf_num = 10;
const std::vector<std::string> menus = { "Chicken", "Beef", "Noodle", "Milk" };
CookPtr cook(new Cook(checf_num, menus));
auto cook_menu = cook->getMenu();
auto cook_checf_num = cook->getChefNum();
cout << "======================Chinese Cook======================\n";
cout << "============Checf: " << cook_checf_num << " people\n";
cout << "==========Menu\n";
for (size_t i = 0; i < cook_menu.size(); i++) {
cout << "============" << i + 1 << " : " << cook_menu[i] << "\n";
}
return 0;
}
CMakeLists.txt
mkdir build
cd build
cmake ..
PImpl 缺點
空間開銷：每個類都需要額外的指針內(nèi)存指向?qū)崿F(xiàn)類
時間開銷：每個類間接訪問實現(xiàn)的時候多一個間接指針操作的開銷
閱讀開銷：使用、閱讀和調(diào)試上帶來一些不便（不是啥問題）
總結(jié)
每種設(shè)計方法都有它的優(yōu)點和缺點
PImpl 用一些內(nèi)存空間和額外類的實現(xiàn)換取耦合性的下降，是可以接受的
但重點在：在性能/內(nèi)存要求不敏感處，PImpl 技術(shù)才更優(yōu)不錯的發(fā)揮舞臺
極端例子：
你不可能在斐波那契的實現(xiàn)中還加個PImpl 機(jī)制，多此一舉
到此這篇關(guān)于C++ pimpl機(jī)制詳細(xì)講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ pimpl機(jī)制內(nèi)容請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！
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