摘要：
本文介紹了在C++中實現“屬性 (Property)”的方法，“屬性”是我們在C#（或其它一些語言）中常常能用到的一種特性。這里介紹的實現方法使用的是標准的C++，沒有用任何其它的語言擴展。而大部分的庫或是編譯器為了實現“屬性”，往往對C++作一些擴展，就像我們在托管的C++或是C++ Builder中看到的那樣，也有的是使用普通的set和get方法，這些都不能算是真正的“屬性”。
正文：
首先，讓我們來看看什么是“屬性”。“屬性”在外觀上看起來就像類中的一個普通成員變量（或者稱為是“字段”），但它內部是通過一組set/get方法（或稱作read/write方法）來訪問類中實際的成員變量。
舉例來說，如果我有一個類A和它的一個“屬性”Count，我就可以寫出如下的代碼：
A foo;
cout << foo.Count;
Count實際上是調用了一個get函數，並返回了我們所希望得到的成員變量值。使用“屬性”而不是直接使用成員變量值的最大好處是你可控制這個“屬性”是只讀的（您只能讀出它的值而不能改變它的值）、只寫的、或是可讀可寫的。讓我們一起來實現它吧：
我們希望能實現下面的用法：
int i = foo.Count; //-- 實際上調用get函數來獲取實際的成員變量的值 --
foo.Count = i; //-- 實際上將調用set函數來設置實際的成員變量的值 --
因此，很明顯的，我們需要重載“=”運算符以便可以設置“屬性”的值，還要正確處理“屬性”的返回類型（稍后就可以看到一點）。
我們將實現一個類，名叫property，它將表現得像一個“屬性”，它的結構如下：
template<typename Container, typename ValueType, int nPropType>
class property {}
這個類模版將表現為我們需要的“屬性”。Container是一個類的類型（后面我們稱之為“容量類”），這個類就是包含要實現為“屬性”的實際成員變量、訪問這個變量的set/get方法和表現出來的“屬性”的類。ValueType是容量類內部的實際成員變量的類型（也將成為“屬性”的類型），nPropType表示“屬性”的類別：“只讀”、“只寫”或是“讀寫”。
我們還需要設置一組指針，指向容器類特定成員變量的set和get方法，同時還要重載“=”運算符，使得“屬性”可以表現得像一個變量。下面我們看看property類的完整程序。
#define READ_ONLY 1
#define WRITE_ONLY 2
#define READ_WRITE 3
template <typename Container, typename ValueType, int nPropType>
class property
{
public:
property()
{
m_cObject = NULL;
Set = NULL;
Get = NULL;
}
//-- This to set a pointer to the class that contain the
// property --
void setContainer(Container* cObject)
{
m_cObject = cObject;
}
//-- Set the set member function that will change the value --
void setter(void (Container::*pSet)(ValueType value))
{
if((nPropType == WRITE_ONLY) || (nPropType == READ_WRITE))
Set = pSet;
else
Set = NULL;
}
//-- Set the get member function that will retrieve the value --
void getter(ValueType (Container::*pGet)())
{
if((nPropType == READ_ONLY) || (nPropType == READ_WRITE))
Get = pGet;
else
Get = NULL;
}
//-- Overload the '=' sign to set the value using the set
// member --
ValueType operator =(const ValueType& value)
{
assert(m_cObject != NULL);
assert(Set != NULL);
(m_cObject->*Set)(value);
return value;
}
//-- To make possible to cast the property class to the
// internal type --
operator ValueType()
{
assert(m_cObject != NULL);
assert(Get != NULL);
return (m_cObject->*Get)();
}
private:
Container* m_cObject; //-- Pointer to the module that
// contains the property --
void (Container::*Set)(ValueType value);
//-- Pointer to set member function --
ValueType (Container::*Get)();
//-- Pointer to get member function --
};
讓我們來一段段的分析程序：
下面這段代碼把Container指針指向一個有效的對象，這個對象就是我們要添加“屬性”的類（也就是容器類）的對象。
void setContainer(Container * cObject)
{
m_cObject = cObject;
}
下面這段代碼，設置指針指向容器類的set/get成員函數。這里僅有的一點限制是set函數必須是帶一個參數且返回void的函數，而get函數必須不帶參數且返回ValueType型的值。
//-- Set the set member function that will change the value --
void setter(void (Container::*pSet)(ValueType value))
{
if((nPropType == WRITE_ONLY) || (nPropType == READ_WRITE))
Set = pSet;
else
Set = NULL;
}
//-- Set the get member function that will retrieve the value --
void getter(ValueType (Container::*pGet)())
{
if((nPropType == READ_ONLY) || (nPropType == READ_WRITE))
Get = pGet;
else
Get = NULL;
}
下面這段代碼，首先是對“=”運算符進行了重載，它調用了容器類的set成員函數以實現賦值操作。然后是定義了一個轉換函數，它返回get函數的返回值，這使整個property類表現得像一個ValueType型的成員變量。
//-- Overload the '=' sign to set the value using the set member --
ValueType operator =(const ValueType& value)
{
assert(m_cObject != NULL);
assert(Set != NULL);
(m_cObject->*Set)(value);
return value;
}
//-- To make possible to cast the property class to the
// internal type --
operator ValueType()
{
assert(m_cObject != NULL);
assert(Get != NULL);
return (m_cObject->*Get)();
}
下面讓我們看看我們是如何來使用這個property類的：
就像下面的代碼中所展示的一樣：PropTest類實現了一個名為Count的“屬性”。這個“屬性”的值實際上是通過get函數從一個名為m_nCount的私有變量獲得並通過set函數把這個“屬性”值的變動寫回到m_nCount中去的。get/set函數可以任意命名，因為它們是通過它們的函數地址傳遞給property類的，就像您在PropTest類的構造函數中看到的那樣。PropTest類中的"property<PropTest,int,READ_WRITE> Count; "一行就使我們的PropTest類就擁有了一個名叫Count可以被讀寫的整型“屬性”了。您可以把Count當成是一個普通的成員變量一樣來使用，而實際上，對Count的讀寫都是通過set/get函數間接的實現的。
PropTest類的構造函數中所做的初始化工作是必須的，只有這樣才能保證定義的“屬性”可以正常的工作。
class PropTest
{
public:
PropTest()
{
Count.setContainer(this);
Count.setter(&PropTest::setCount);
Count.getter(&PropTest::getCount);
}
int getCount()
{
return m_nCount;
}
void setCount(int nCount)
{
m_nCount = nCount;
}
property<PropTest,int,READ_WRITE> Count;
private:
int m_nCount;
};
就像下面演示那樣，您可把Count“屬性”當成是一個普通成員變量一樣來使用：
int i = 5,j;
PropTest test;
test.Count = i; //-- call the set method --
j= test.Count; //-- call the get method --
如果您希望您定義的“屬性”是只讀的，您可以這樣做：
property<PropTest,int,READ_ONLY > Count;
如果希望是只寫的，就這樣做：
property<PropTest,int,WRITE_ONLY > Count;
注意：如果您把“屬性”設成是只讀的而試圖去改寫它，將會導致一個assertion（斷言）。如果“屬性”是只寫的而您試圖去讀它，也會發生同樣的情況。
總結：
本文介紹了如何僅僅使用標准C++的特性在C++類中實現一個“屬性”。當然，直接調用set/get函數會比使用“屬性”效率更高，因為要使用 “屬性”，您就必須為類的每一個“屬性”來實例化一個property類的對象。