C++ 中指向 class 的指针的 PIMPL 习语

Question

我有两个程序（ProgramA 和 ProgramB）的工作界面，我想尽可能地改进这两个程序的解耦。我想介绍的案例是从 ProgramA 调用 ProgramB (Compute_Prop) 到 class，它只能用一些我现在没有的参数初始化提前。因此，我在 header 中使用了一个指针。目前，我有这样的东西：

interface.h

#include "programB.h" // loads Compute_Prop

class Compute {
  public:
    Compute();
    Compute(targ1 arg1, targ2 arg2);
    ~Compute();
    // some methods ...
  private:
    Compute_Prop* compute;
};

interface.cpp

#include "programB.h"
#include "interface.h"

#include "programA.h"

Compute::Compute() = default;

Compute::~Compute() {                                                                                                     
    delete compute;                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   
}

Compute::Compute(arg1, arg2) {

  // do something ... to get data

  compute = new Compute_Prop( &data, arg2 );
}

那我试着模仿一下PIMPL的成语

interface.h

#include "programB.h" // loads Compute_Prop

class Compute {
  public:
    Compute();
    Compute(targ1 arg1, targ2 arg2);
    ~Compute();
    // some methods ...
  private:
    class PIMPL;
    PIMPL* compute;
};

interface.cpp

#include "programB.h"
#include "interface.h"

#include "programA.h"

Compute::PIMPL = Compute_Prop;

Compute::Compute() = default;

Compute::~Compute() {                                                                             
    delete compute;                                                                                                                                                                     
}

Compute::Compute(arg1, arg2) {

  // do something ... to get data

  compute = new Compute_Prop( &data, arg2 );
}

但是编译器说：

error: expected unqualified-id
  Compute::PIMPL = Compute_Prop;
                 ^

我想这与 Compute_Prop 没有一个空的构造函数。我想不出有用的东西。我应该怎么办？也许是指向指针的指针？作为限制，我不能修改 programB。

注意：由于上面可能已经很清楚，我对低级C++/C的了解很少。

编辑：我介绍了@n.m 建议的更正。和@Matthieu Brucher

Answer 1

您的实现应该使用一个接口（或者实际上 class 只有抽象方法）作为基础 class。您不能在 C++ 中分配类型。您只能创建 typedef 和别名，如下所示：

using PIMPLType = Compute_Prop;

但是这对你的情况不起作用。这是它应该如何实现的（也有多种实现的可能性）：

class IImplementation
{
public:
    virtual void saySomething() = 0;
};

class ImplementationA : public IImplementation
{
public:
    virtual void saySomething() override {
        std::cout << "A";
    }
};
class ImplementationB : public IImplementation
{
public:
    virtual void saySomething() override {
        std::cout << "B";
    }
};

class Foo {
    IImplementation *pimpl;
public:
    Foo()
        : pimpl(new ImplementationA)
    {}

    ~Foo() { delete pimpl; }

    void saySomething() {
         pimpl->saySomething();
    }
};

Answer 2

我可能遇到了一个简单的解决方案。我 post 在这里，所以你可以判断它是否足够，或者即使它可以改进 --- 当然。我确信不需要运行时多态性，甚至不需要多态性。无论如何，成员变量 compute 将成为指向 Compute_Prop 类型的指针。然后，鉴于这里的性能至关重要：为什么运行虚拟成员函数的额外开销？

这里的重点是实现隐藏 Compute_Prop 的包含而不损失性能。如何？这个特定的解决方案使用模板化 class 然后显式实例化。重点是可以在实现中进行实例化。从 a Fluent C++ blog post. Also, this post 得到它有关于如何完成实施的提示。原型是：

interface.h

template <typename T>
class Compute {
  public:
    Compute();
    Compute(targ1 arg1, targ2 arg2);
    ~Compute();
    // some methods ...
  private:
    T* compute; // No need to state that is going to be T:=Compute_Prop
};

interface_impl.h

#include "interface.h"    
#include "programA.h"

template <typename T>
Compute::Compute() = default;

template <typename T>
Compute::~Compute() {                                                                                                              
    delete compute;                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                
}

template <typename T>
Compute::Compute(arg1, arg2) {

  // do something ... to get data

  compute = new T( &data, arg2 );
}

interface.cpp

 #include "interface.h"
 #include "interface_impl.h"
 #include "programA.h"
 #include "programB.h" // loads Compute_Prop

 int main(int argc, char** argv) {

   template class Compute<Compute_Prop>;

 }

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C++ 中指向 class 的指针的 PIMPL 习语

PIMPL idiom for a pointer to a class in C++

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