C++ PIMPL模式详解 |21xrx.com

2023-07-01 13:44:14 深夜i -- --

C++ PIMPL模式实现技术封装

PIMPL是C++编程中的一种设计模式，也称为Opaque Pointer模式，旨在将类的实现信息隐藏起来，只对外暴露类的接口。

在PIMPL模式中，类将其所有的实现细节和数据成员都封装在一个指针中。这样做的好处是让类的使用者只需要知道这个指针的存在，而不需要了解指针指向的具体实现细节。这使得代码更具透明性，并且允许类的实现成员可以在不破坏类的接口的情况下进行修改。

使用PIMPL模式的优势主要有以下几点：

1.隐藏实现细节：使用PIMPL模式使得类的使用者无需知道类的具体实现，因而增强了代码的安全性和可读性。

2.便于维护：因为实现细节和数据成员都被封装在一个指针中，所以在修改类的实现时可以不用修改公共接口，这极大地减少了代码维护的问题。

3.隐藏依赖关系：PIMPL模式有助于将类的实现从其代码依赖关系中解耦出来。这使得代码更容易进行重构、重用和测试。

使用PIMPL模式也有一些缺点：

1.增加了代码量：因为类实现的细节和数据成员都需要被封装在一个指针中，所以使用PIMPL模式会增加代码量。

2.引入额外的指针解引用操作，增加了一定的开销。

在C++中实现PIMPL模式可以使用指针、智能指针或者std::unique_ptr。我们先看一个使用指针实现PIMPL模式的示例：

class MyClass

{

public:

MyClass();

~MyClass();

void doSomething();

private:

class Impl;

Impl* m_pImpl;

};

在这个示例代码中，MyClass是一个外部可见的类，所有的实现细节都被放在了私有类Impl中。m_pImpl是指向 Impl类的一个指针，所有的实现细节都被隐藏在这个指针中。

MyClass的方法实现如下：

#include "MyClass.h"

class MyClass::Impl

{

public:

Impl() {}

~Impl() {}

void doSomething()

// 这里是具体实现细节

};

MyClass::MyClass() : m_pImpl(new Impl)

MyClass::~MyClass()

delete m_pImpl;

void MyClass::doSomething()

{

m_pImpl->doSomething();

}

这样做的好处就是实现了PIMPL模式中隐藏实现细节的目的，避免了对外暴露类的具体实现。当使用者调用MyClass的方法时，只需要知道调用接口，而不需要其具体实现细节。

总之，PIMPL模式可以在一定程度上提高程序的可读性和可维护性。但也需要根据具体情况来选择是否使用这种模式，如果代码量比较少，就没必要去引入PIMPL模式增加代码量。

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