我已经基本实现了一个提案,我的问题是,它已经完成了,如果是的话,在哪里?和/或有更好的方式来做我在做什么?对于这篇文章的长度感到抱歉,我不知道有更好的方式来解释我的方法,而不是提供代码。Pimpl框架评论/建议要求
我以前问的问题pimpl: Avoiding pointer to pointer with pimpl?
要在这里再次解释这个问题,基本上,可以说,我们已经有了一个接口interface
和实施impl
。此外,像pimpl成语,我们希望能够单独编译impl
。
现在在C++ 0x中做到这一点的一种方法是在interface
中发出unique_ptr
指向impl
。 interface
的方法的实际实现不包括在main.cpp
中,它们分别在interface.cpp
中被单独编译,以及impl
的接口和实现。
我们设计这个类就好像指针不存在一样,所以它对用户来说是有效透明的。我们使用.
表示法调用方法,而不是->
表示法,如果我们想要复制,我们实现深度复制原理图。
但是后来我在想如果我真的想要一个共享指针到这个pimpl。我可以做shared_ptr<interface>
,但是我有一个shared_ptr到unique_ptr,我认为这有点傻。我可以使用shared_ptr
而不是unique_ptr
在interface
之内,但是它仍然会使用.
表示法调用函数,并且看起来不像指针,所以在浅拷贝时可能会让用户感到惊讶。
我开始认为这将是很好的有一个连接的接口X
和任何兼容对X
和Y
一个对应的实现Y
一些通用的模板类,处理了大量的平普尔样板东西。
下面是我试图去做的。
首先,我将与main.cpp
开始:
#include "interface.hpp"
#include "unique_pimpl.hpp"
#include "shared_pimpl.hpp"
int main()
{
auto x1 = unique_pimpl<interface, impl>::create();
x1.f();
auto x2(x1);
x2 = x1;
auto x3(std::move(x1));
x3 = std::move(x1);
auto y1 = shared_pimpl<interface, impl>::create();
y1->f();
auto y2(y1);
y2 = y1;
auto y3(std::move(y1));
y3 = std::move(y1);
}
基本上这里,x1
是标准unique_ptr
平普尔实施。 x2
实际上是一个shared_ptr
,没有由unique_ptr
引起的双指针。许多作业和构造函数仅用于测试。
现在interface.hpp
:
#ifndef INTERFACE_HPP
#define INTERFACE_HPP
#include "interface_macros.hpp"
class impl;
INTERFACE_START(interface);
void f();
INTERFACE_END;
#endif
interface_macros.hpp
:
#ifndef INTERFACE_MACROS_HPP
#define INTERFACE_MACROS_HPP
#include <utility>
#define INTERFACE_START(class_name) \
template <class HANDLER> \
class class_name : public HANDLER \
{ \
public: \
class_name(HANDLER&& h = HANDLER()) : HANDLER(std::move(h)) {} \
class_name(class_name<HANDLER>&& x) : HANDLER(std::move(x)) {} \
class_name(const class_name<HANDLER>& x) : HANDLER(x) {}
#define INTERFACE_END }
#endif
interface_macros.hpp
只包含这是需要我开发的框架一些样板代码。该接口将HANDLER
作为模板参数,并使其成为基类,此构造函数只是确保将事件转发到发生操作的基地HANDLER
。当然,interface
本身不会有任何成员,也不会有任何构造函数,只是一些公共成员函数。
现在interface.cpp
是我们的其他文件。它实际上包含了interface
的实现,尽管它的名称也是impl
的接口和实现。我不会完整列出文件,但第一个认为它包含的是interface_impl.hpp
(对于令人困惑的命名感到抱歉)。
这里是interface_impl.hpp
:
#ifndef INTERFACE_IMPL_HPP
#define INTERFACE_IMPL_HPP
#include "interface.hpp"
#include "impl.hpp"
template <class HANDLER>
void interface<HANDLER>::f() { this->get_impl().f(); }
#endif
注意get_impl()
方法调用。这将在稍后由HANDLER
提供。
impl.hpp
包含impl
的接口和实现。我可以分开这些,但没有看到需要。这里是impl.hpp
:
#ifndef IMPL_HPP
#define IMPL_HPP
#include "interface.hpp"
#include <iostream>
class impl
{
public:
void f() { std::cout << "Hello World" << std::endl; };
};
#endif
现在让我们看看unique_pimpl.hpp
。请记住这包括在main.cpp
中,所以我们的主程序对此有定义。
unique_pimpl.hpp
:
#ifndef UNIQUE_PIMPL_HPP
#define UNIQUE_PIMPL_HPP
#include <memory>
template
<
template<class> class INTERFACE,
class IMPL
>
class unique_pimpl
{
public:
typedef IMPL impl_type;
typedef unique_pimpl<INTERFACE, IMPL> this_type;
typedef INTERFACE<this_type> super_type;
template <class ...ARGS>
static super_type create(ARGS&& ...args);
protected:
unique_pimpl(const this_type&);
unique_pimpl(this_type&& x);
this_type& operator=(const this_type&);
this_type& operator=(this_type&& p);
~unique_pimpl();
unique_pimpl(impl_type* p);
impl_type& get_impl();
const impl_type& get_impl() const;
private:
std::unique_ptr<impl_type> p_;
};
#endif
在这里,我们将通过模板类INTERFACE
(其中有一个参数,HANDLER
,我们将在这里填写与unique_pimpl
),以及IMPL
类(这是在我们的例子impl
)。这个类是unique_ptr
实际所在的地方。我们正在寻找的get_impl()
函数。我们的接口可以调用此函数,以便它可以将调用转发给实现。
让我们来看看unique_pimpl_impl.hpp
:
#ifndef UNIQUE_PIMPL_IMPL_HPP
#define UNIQUE_PIMPL_IMPL_HPP
#include "unique_pimpl.hpp"
#define DEFINE_UNIQUE_PIMPL(interface, impl, type) \
template class unique_pimpl<interface, impl>; \
typedef unique_pimpl<interface, impl> type; \
template class interface<type>;
template < template<class> class INTERFACE, class IMPL> template <class ...ARGS>
typename unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>::super_type
unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>::create(ARGS&&... args)
{ return unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>::super_type(new IMPL(std::forward<ARGS>(args)...)); }
template < template<class> class INTERFACE, class IMPL>
typename unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>::impl_type&
unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>::get_impl()
{ return *p_; }
template < template<class> class INTERFACE, class IMPL>
const typename unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>::impl_type&
unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>::get_impl() const
{ return *p_; }
template < template<class> class INTERFACE, class IMPL>
unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>::unique_pimpl(typename unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>::impl_type* p)
: p_(p) {}
template < template<class> class INTERFACE, class IMPL>
unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>::~unique_pimpl() {}
template < template<class> class INTERFACE, class IMPL>
unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>::unique_pimpl(unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>&& x) :
p_(std::move(x.p_)) {}
template < template<class> class INTERFACE, class IMPL>
unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>::unique_pimpl(const unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>& x) :
p_(new IMPL(*(x.p_))) {}
template < template<class> class INTERFACE, class IMPL>
unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>& unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>::operator=(unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>&& x)
{ if (this != &x) { (*this).p_ = std::move(x.p_); } return *this; }
template < template<class> class INTERFACE, class IMPL>
unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>& unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>::operator=(const unique_pimpl<INTERFACE, IMPL>& x)
{ if (this != &x) { this->p_ = std::unique_ptr<IMPL>(new IMPL(*(x.p_))); } return *this; }
#endif
现在很多以上只是锅炉板代码,做你所期望的。 create(...)
仅转发给impl
的构造函数,否则用户将无法看到该构造函数。还有一个宏定义DEFINE_UNIQUE_PIMPL
,我们稍后可以用它来实例化适当的模板。
现在我们可以回过头来interface.cpp
:
#include "interface_impl.hpp"
#include "unique_pimpl_impl.hpp"
#include "shared_pimpl_impl.hpp"
// This instantates required functions
DEFINE_UNIQUE_PIMPL(interface, impl, my_unique_pimpl)
namespace
{
void instantate_my_unique_pimpl_create_functions()
{
my_unique_pimpl::create();
}
}
DEFINE_SHARED_PIMPL(interface, impl, my_shared_pimpl)
namespace
{
void instantate_my_shared_pimpl_create_functions()
{
my_shared_pimpl::create();
}
}
这可以确保所有相应的模板被编译instantate_my_unique_pimpl_create_functions()
确保我们编译一个0参数的创建和否则从未打算被调用。如果impl
有我们想要从main调用的其他构造函数,我们可以在这里定义它们(例如my_unique_pimpl::create(int(0))
)。
回头看看main.cpp
,您现在可以看到如何创建unique_pimpl
。但是,我们可以创建其他的连接方法,这里是shared_pimpl
:
shared_pimpl.hpp
:
#ifndef SHARED_PIMPL_HPP
#define SHARED_PIMPL_HPP
#include <memory>
template <template<class> class INTERFACE, class IMPL>
class shared_impl_handler;
template < template<class> class INTERFACE, class IMPL>
class shared_pimpl_get_impl
{
public:
IMPL& get_impl();
const IMPL& get_impl() const;
};
template
<
template<class> class INTERFACE,
class IMPL
>
class shared_pimpl
{
public:
typedef INTERFACE< shared_pimpl_get_impl<INTERFACE, IMPL> > interface_type;
typedef shared_impl_handler<INTERFACE, IMPL> impl_type;
typedef std::shared_ptr<interface_type> return_type;
template <class ...ARGS>
static return_type create(ARGS&& ...args);
};
#endif
shared_pimpl_impl.hpp
:
#ifndef SHARED_PIMPL_IMPL_HPP
#define SHARED_PIMPL_IMPL_HPP
#include "shared_pimpl.hpp"
#define DEFINE_SHARED_PIMPL(interface, impl, type) \
template class shared_pimpl<interface, impl>; \
typedef shared_pimpl<interface, impl> type; \
template class interface< shared_pimpl_get_impl<interface, impl> >;
template <template<class> class INTERFACE, class IMPL>
class shared_impl_handler : public INTERFACE< shared_pimpl_get_impl<INTERFACE, IMPL> >, public IMPL
{
public:
template <class ...ARGS>
shared_impl_handler(ARGS&&... args) : INTERFACE< shared_pimpl_get_impl<INTERFACE, IMPL> >(), IMPL(std::forward<ARGS>(args)...) {}
};
template < template<class> class INTERFACE, class IMPL> template <class ...ARGS>
typename shared_pimpl<INTERFACE, IMPL>::return_type shared_pimpl<INTERFACE, IMPL>::create(ARGS&&... args)
{ return shared_pimpl<INTERFACE, IMPL>::return_type(new shared_pimpl<INTERFACE, IMPL>::impl_type(std::forward<ARGS>(args)...)); }
template < template<class> class INTERFACE, class IMPL>
IMPL& shared_pimpl_get_impl<INTERFACE, IMPL>::get_impl()
{ return static_cast<IMPL&>(static_cast<shared_impl_handler<INTERFACE, IMPL>& >(static_cast<INTERFACE< shared_pimpl_get_impl<INTERFACE, IMPL> >&>(*this))); }
template < template<class> class INTERFACE, class IMPL>
const IMPL& shared_pimpl_get_impl<INTERFACE, IMPL>::get_impl() const
{ return static_cast<const IMPL&>(static_cast<const shared_impl_handler<INTERFACE, IMPL>& >(static_cast<const INTERFACE<shared_pimpl_get_impl<INTERFACE, IMPL> >&>(*this))); }
#endif
注意create
为shared_pimpl
实际上返回一个真正的shared_ptr
,没有双重重定向。在get_impl()
中的static_cast是一团糟,遗憾的是我不知道有更好的方法来做到这一点,除了继承树和继承树的两个步骤之外。
例如,我可以想象为其他“HANDLER”类指定入侵指针,甚至是一个简单的堆栈分配连接,它需要以传统方式包含所有头文件。这样用户可以编写pimpl就绪但不需要pimpl的类。
您可以从zip here下载所有文件。他们将提取到当前目录。你需要用某些C++ 0x特性进行编译,gcc 4.4.5和gcc 4.6.0对我来说都很好。
所以就像我说的,任何建议/意见将不胜感激,如果这已经完成(可能比我更好),如果你可以指示我,它会很好。