在 C 中使用 PIMPL 习惯用法有哪些好处和注意事项？

“PIMPL”惯用法的好处

在“指向实现的指针”(PIMPL) 惯用法中，公共类封装了内部结构或类（“实现”），提供对外部用户隐藏的实现。该技术具有多种优势：

• 内部状态保护： PIMPL 向库用户隐藏实现细节和数据，确保其机密性并防止外部篡改。
• 简化的接口：公共类向用户提供了一个简单的接口，而不会暴露不必要的实现复杂性。这简化了代码交互并减少了对实现细节的依赖。
• 增强的灵活性：对实现的更改（例如方法优化、错误修复）可以在 PIMPL 类中隔离。这最大限度地减少了对公共类的影响，并防止需要广泛重新编译依赖于它的代码。

“Pimpl 类”的设计注意事项

而 PIMPL隔离实现，将公共方法放在 PIMPL 类而不是公共类上可能看起来违反直觉。但是，这种方法可确保：

• 接口稳定性： 即使实现发生重大修改，公共类接口也保持不变。这种稳定性增强了外部用户的可用性。
• 高效编译： PIMPL 类方法被编译到库中，减少了用户需要包含的文件数量。这提高了编译性能并减少了代码依赖。
• 头文件优化：公共类头文件变得更加简洁和集中，仅包含必要的接口声明。这简化了其维护并减轻了编译器预处理器指令的负担。

独立实现的示例实现

考虑下面的示例代码，其中“Purr( )" 实现包含在 PIMPL 类中：

// header file:
class Cat {
  private:
    class CatImpl;  // PIMPL class
    CatImpl* cat_; // Pointer to PIMPL

  public:
    Cat();            // Constructor
    ~Cat();           // Destructor
    Purr();           // Public method
};

// CPP file:
#include "cat.h"

class Cat::CatImpl {
  public:
    Purr();
};

Cat::Cat() {
    cat_ = new CatImpl;
}

Cat::~Cat() {
    delete cat_;
}

void Cat::Purr() {
    cat_->Purr();
}

void CatImpl::Purr() {
    // Actual implementation of "Purr()"
}

在此示例中，公共类“Cat”处理“CatImpl”对象的创建和销毁，但将“Purr()”的实现委托给 PIMPL 类。这种方法确保“Purr()”实现的细节对外部用户隐藏，同时提供与“Cat”类交互的稳定接口。

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