PIMPL（二）

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1 如何使用PIMPL

　　有多種方式實現PIMPL，這里按照《Effective C++》中介紹的方式。

　　1.1 基本步驟

　　假設原有Person如下：

Person.h

struct Person
{
 public:
  Person(const int _age);
  void print();

 private:
  int age;
};

 Person.cc

Person::Person(const int _age)
    : age(_age)
{}

void
Person::print()
{
  std::cout << "Person::print::age=" << age << std::endl;
}

　　　　1.1.1 將Person改名為PersonImpl

PersonImpl.h

struct PersonImpl
{
 public:
  PersonImpl(const int _age);
  void print();

 private:
  int age;
};

 PersonImpl.cc

PersonImpl::PersonImpl(const int _age)
    : age(_age)
{}

void
PersonImpl::print()
{
  std::cout << "PersonImpl::print::age=" << age << std::endl;
}

　　　　1.1.2 抽象public和protected方法

　　將PersonImpl中的public和protected方法成Person。Person中的方法實際調用的是PersonImpl中對應的方法，Person的定義中需要使用PersonImpl，在Person.h文件中絕對不能#include “PersonImpl.h”，這樣就是做無用功了。

• 為什么不能將PersonImpl的對象作為Person的成員變量？

　　因為Person類的定義中需要知道該類的大小，如果直接使用PersonImpl的對象，那么就必須知道PersonImpl的定義，而我們恰恰希望在Person的定義中隱藏PersonImpl的定義。這時候，指針就大顯神通了。因為指針的大小只與操作系統的位數有關（32位的機器都占4個字節，64位的機器都占8個字節），所以我們可以使用指針指向PersonImpl，從而只需要前置聲明就可以了。這就是暗度陳倉吧。

Person.h

struct PersonImpl;  // 前置聲明，PIMPL的關鍵

struct Person
{
 public:
  Person(const int _age);
  void print();

 private:
  std::shared_ptr<PersonImpl> pImpl;  // 指針，暗度陳倉
};

 Person.cc

Person::Person(const int _age)
    : pImpl(new PersonImpl(_age))
{}

void
Person::print()
{
  pImpl->print();
}

　　　　1.1.3 使用Person

　　在其它地方我們就可以使用Person了，例如：

int main()
{
  Person p(1);
  p.print();
  
  return 0;
}

　　　　1.1.4     示例源碼下載

2 優缺點

　　2.1 優點

• 改變類的私有成員無需重新編譯依賴它的文件，所以整個工程重新編譯的速度會快很多。
• 頭文件中采用聲明式，因此編譯時間會快很多。
• 接口與實現的分離，更有利於單元測試。

　　2.2 缺點

• 實現者需要做更多的工作。
• 代碼會變得不易理解。
• 運行時動態的獲取要執行的方法，性能降低。
• 需要注意定義拷貝構造換函數或將其禁用。

3 總結

　　如《Effective C++》中所說：

• 　　如果使用object reference或object pointers可以完成任務，就不要使用objects。
• 　　盡量以class聲明式替換class定義式。

4 參考

1. 《effective C++》 條款31：將文件間的編譯關系降至最低
2. PIMPL Idiom： http://c2.com/cgi/wiki?PimplIdiom