C++之PIMPL模式

1 PIMPL解釋

     PIMPL（Private Implementation 或 Pointer to Implementation）是通過一個私有的成員指針，將指針所指向的類的內部實現數據進行隱藏。

2 PIMPL優點

舉例：

//x.h
class X
{
public:
    void Fun();
private:
    int i; //add int i;
};

//c.h
#include <x.h>
class C
{
public:
    void Fun();
private:
    X x; //與X的強耦合
};

PIMPL做法：
//c.h
class X; //代替#include <x.h>
class C
{
public:
    void Fun();
private:
    X *pImpl; //pimpl
};

1）降低模塊的耦合。因為隱藏了類的實現，被隱藏的類相當於原類不可見，對隱藏的類進行修改，不需要重新編譯原類。

2）降低編譯依賴，提高編譯速度。指針的大小為（32位）或8（64位），X發生變化，指針大小卻不會改變，文件c.h也不需要重編譯。

3）接口與實現分離，提高接口的穩定性。

    1、通過指針封裝，當定義“new C”或"C c1"時 ,編譯器生成的代碼中不會摻雜X的任何信息。

    2、當使用C時，使用的是C的接口（C接口里面操作的類其實是pImpl成員指向的X對象），與X無關，X被通過指針封裝徹底的與實現分離。

//c.cpp
C::C()pImpl(new X())
{
}

C::~C()
{
     delete pImpl;
     pImpl = NULL;
}

void C::Fun()
{
    pImpl->Fun();
}

//main
#include <c.h>
int main()
{
    C c1;
    c1.Fun();
    return 0;
}

 

實例代碼：

nestcalss.h

 
#ifndef __LINE_H__
#define __LINE_H__


//設計模式: PIMPL
//1. 實現信息隱藏
//2. 減小編譯依賴, 可以用最小的代價平滑的升級庫文件，
//3. 接口與實現進行解耦

class Line
{
public: 
	Line(int,int,int,int);
	~Line();
 
	void printLine() const;
private:
	class LineImpl;
private:
	LineImpl * _pimpl;
};


#endif

　　

nestclass.cc

#include "nestClass.h"
#include <math.h>

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

class Line::LineImpl
{
	class Point
	{
	public:
		Point(int ix = 0, int iy = 0)
		: _ix(ix)
		, _iy(iy)
		{
			cout << "Point(int=0, int=0)" << endl;
		}

		void print() const
		{
			cout << "(" << _ix
				 << "," << _iy
				 << ")";
		}

	private:
		int _ix;
		int _iy;
	};
public:
	LineImpl(int x1, int y1, int x2, int y2)
	: _p1(x1, y1)
	, _p2(x2, y2)
	{
		cout << "LineImpl(int,int,int,int)" << endl;
	}

	~LineImpl() {	cout << "~LineImpl()" << endl;	}

	void printLine() const;
private:
	Point _p1;
	Point _p2;
};

void Line::LineImpl::printLine() const
{
	_p1.print();
	cout << " --> ";
	_p2.print();
	cout << endl;
}

Line::Line(int x1, int y1, int x2, int y2)
: _pimpl(new LineImpl(x1, y1, x2, y2))
{
	cout << "Line(int,int,int,int)" << endl;
}

Line::~Line()
{
	delete _pimpl;
	cout << "~Line()" << endl;
}

void Line::printLine() const
{
	_pimpl->printLine();
}

 

　　

main.cc

#include "nestClass.h"
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
 
int main(void)
{
	Line line(1, 2, 3, 4);
	line.printLine();

	return 0;
}