PIMPL（二）

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1 如何使用PIMPL

　　有多种方式实现PIMPL，这里按照《Effective C++》中介绍的方式。

　　1.1 基本步骤

　　假设原有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 将Person改名为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

　　将PersonImpl中的public和protected方法成Person。Person中的方法实际调用的是PersonImpl中对应的方法，Person的定义中需要使用PersonImpl，在Person.h文件中绝对不能#include “PersonImpl.h”，这样就是做无用功了。

• 为什么不能将PersonImpl的对象作为Person的成员变量？

　　因为Person类的定义中需要知道该类的大小，如果直接使用PersonImpl的对象，那么就必须知道PersonImpl的定义，而我们恰恰希望在Person的定义中隐藏PersonImpl的定义。这时候，指针就大显神通了。因为指针的大小只与操作系统的位数有关（32位的机器都占4个字节，64位的机器都占8个字节），所以我们可以使用指针指向PersonImpl，从而只需要前置声明就可以了。这就是暗度陈仓吧。

Person.h

struct PersonImpl;  // 前置声明，PIMPL的关键

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

 private:
  std::shared_ptr<PersonImpl> pImpl;  // 指针，暗度陈仓
};

 Person.cc

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

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

　　　　1.1.3 使用Person

　　在其它地方我们就可以使用Person了，例如：

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

　　　　1.1.4     示例源码下载

2 优缺点

　　2.1 优点

• 改变类的私有成员无需重新编译依赖它的文件，所以整个工程重新编译的速度会快很多。
• 头文件中采用声明式，因此编译时间会快很多。
• 接口与实现的分离，更有利于单元测试。

　　2.2 缺点

• 实现者需要做更多的工作。
• 代码会变得不易理解。
• 运行时动态的获取要执行的方法，性能降低。
• 需要注意定义拷贝构造换函数或将其禁用。

3 总结

　　如《Effective C++》中所说：

• 　　如果使用object reference或object pointers可以完成任务，就不要使用objects。
• 　　尽量以class声明式替换class定义式。

4 参考

1. 《effective C++》 条款31：将文件间的编译关系降至最低
2. PIMPL Idiom： http://c2.com/cgi/wiki?PimplIdiom