用C++寫導出類庫時，只暴露接口，隱藏類的實現細節。即：提供的頭文件裏只暴露的公共成員函數的聲明，類的其他所有信息都不會在這個頭文件裏面顯示出來。這個時候就要用到接口與實現分離的技術。
下面用一個最簡單的例子來說明。
類CExp是我們要導出的類，其中有一個私有成員變量是CTest類的對象，各個文件內容如下：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Test.h文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class CTest
{
public:
CTest();
virtual ~CTest();
void DoSomething();
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Test.cpp文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Test.h"
#include <iostream>
using namespace std;
CTest::CTest()
{
}
CTest::~CTest()
{
}
void CTest::DoSomething()
{
cout << "Do something in class CTest!" << endl;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Exp.h文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Test.h"
class CExp
{
public:
CExp();
virtual ~CExp();
void DoSomething();
private:
CTest m_Test;
void Test();
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Exp.cpp文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Exp.h"
CExp::CExp()
{
}
CExp::~CExp()
{
}
// 其實該方法在這裏並沒有必要，這樣只是爲了說明調用關係
void CExp::Test()
{
m_Test.DoSomething();
}
void CExp::DoSomething()
{
Test();
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Test.h文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class CTest
{
public:
CTest();
virtual ~CTest();
void DoSomething();
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Test.cpp文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Test.h"
#include <iostream>
using namespace std;
CTest::CTest()
{
}
CTest::~CTest()
{
}
void CTest::DoSomething()
{
cout << "Do something in class CTest!" << endl;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Exp.h文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Test.h"
class CExp
{
public:
CExp();
virtual ~CExp();
void DoSomething();
private:
CTest m_Test;
void Test();
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Exp.cpp文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Exp.h"
CExp::CExp()
{
}
CExp::~CExp()
{
}
// 其實該方法在這裏並沒有必要，這樣只是爲了說明調用關係
void CExp::Test()
{
m_Test.DoSomething();
}
void CExp::DoSomething()
{
Test();
}
爲了讓用戶能使用我們的類CExp，我們必須提供Exp.h文件，這樣類CExp的私有成員也暴露給用戶了。而且，僅僅提供Exp.h文件是不夠的，因爲Exp.h文件include了Test.h文件，在這種情況下，我們還要提供Test.h文件。那樣CExp類的實現細節就全暴露給用戶了。另外，當我們對類CTest做了修改（如添加或刪除一些成員變量或方法）時，我們還要給用戶更新Test.h文件，而這個文件是跟接口無關的。如果類CExp裏面有很多像m_Test那樣的對象的話，我們就要給用戶提供N個像Test.h那樣的頭文件，而且其中任何一個類有改動，我們都要給用戶更新頭文件。還有一點就是用戶在這種情況下必須進行重新編譯！上面是非常小的一個例子，重新編譯的時間可以忽略不計。但是，如果類CExp被用戶大量使用的話，那麼在一個大項目中，重新編譯的時候我們就有時間可以去喝杯咖啡什麼的了。當然上面的種種情況不是我們想看到的！你也可以想像一下用戶在自己程序不用改動的情況下要不停的更新頭文件和編譯時，他們心裏會罵些什麼。其實對用戶來說，他們只關心類CExp的接口DoSomething()方法。那我們怎麼才能只暴露類CExp的DoSomething()方法而不又產生上面所說的那些問題呢？答案就是－－接口與實現的分離。我可以讓類CExp定義接口，而把實現放在另外一個類裏面。
下面是具體的方法：
首先，添加一個實現類CImplement來實現CExp的所有功能。注意：類CImplement有着跟類CExp一樣的公有成員
函數，因爲他們的接口要完全一致
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Implement.h文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Test.h"
class CImplement
{
public:
CImplement();
~CImplement();
void DoSomething();
private:
CTest m_Test;
void Test();
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Implement.cpp文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Implement.h"
CImplement::CImplement()
{
}
CImplement::~CImplement()
{
}
void CImplement::Test()
{
m_Test.DoSomething();
}
void CImplement::DoSomething()
{
Test();
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Implement.h文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//#include "Test.h"
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class CImplement
{
public:
CImplement();
~CImplement();
void DoSomething();
private:
CTest m_Test;
void Test();
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Implement.cpp文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Implement.h"
CImplement::CImplement()
{
}
CImplement::~CImplement()
{
}
void CImplement::Test()
{
m_Test.DoSomething();
}
void CImplement::DoSomething()
{
Test();
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//然後，修改類CExp。修改後的Exp.h文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 前置聲明
class CImplement;
class CExp
{
public:
CExp();
virtual ~CExp();
void DoSomething();
private:
// 聲明一個類CImplement的指針，不需要知道類CImplement的定義
CImplement *m_pImpl;
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//修改後的Exp.cpp文件內容：
// 在這裏包含類CImplement的定義頭文件
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Implement.h"
CExp::CExp()
{
m_pImpl = new CImplement;
}
CExp::~CExp()
{
if (m_pImpl)
delete m_pImpl;
}
void CExp::DoSomething()
{
m_pImpl->DoSomething();
}
// 前置聲明
class CImplement;
class CExp
{
public:
CExp();
virtual ~CExp();
void DoSomething();
private:
// 聲明一個類CImplement的指針，不需要知道類CImplement的定義
CImplement *m_pImpl;
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 修改後的Exp.cpp文件內容：
// 在這裏包含類CImplement的定義頭文件
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Implement.h"
CExp::CExp()
{
m_pImpl = new CImplement;
}
CExp::~CExp()
{
if (m_pImpl)
delete m_pImpl;
}
void CExp::DoSomething()
{
m_pImpl->DoSomething();
}
通過上面的方法就實現了類CExp的接口與實現的分離。請注意兩個文件中的註釋。類CExp裏面聲明的只是接口而已，而真正的實現細節被隱藏到了類CImplement裏面。爲了能在類CExp中使用類CImplement而不include頭文件Implement.h，就必須有前置聲明class CImplement，而且只能使用指向類CImplement對象的指針，否則就不能通過編譯。在發佈庫文件的時候，我們只需給用戶提供一個頭文件Exp.h就行了，不會暴露類CExp的任何實現細節。而且我們對類CTest的任何改動，都不需要再給用戶更新頭文件（當然，庫文件是要更新的，但是這種情況下用戶也不用重新編譯！）。這樣做還有一個好處就是，可以在分析階段由系統分析員或者高級程序員來先把類的接口定義好，甚至可以把接口代碼寫好（例如上面修改後的Exp.h文件和Exp.cpp文件），而把類的具體實現交給其他程序員開發。
上文還沒有考慮到類與類之間的繼承關係。下面我們就來具體的談談這個方面。
還是以上面提到的那篇文章中的例子來說明。
執行類：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Implement.h文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Test.h"
class CImplement
{
public:
CImplement();
~CImplement();
void DoSomething();
private:
CTest m_Test;
void Test();
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Implement.cpp文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Implement.h"
CImplement::CImplement()
{
}
CImplement::~CImplement()
{
}
void CImplement::Test()
{
m_Test.DoSomething();
}
void CImplement::DoSomething()
{
Test();
}
接口類：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Exp.h文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 前置聲明
class CImplement;
class CExp
{
public:
CExp();
virtual ~CExp();
void DoSomething();
private:
// 聲明一個類CImplement的指針，不需要知道類CImplement的定義
CImplement *m_pImpl;
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Exp.cpp文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 在這裏包含類CImplement的定義頭文件
#include "Implement.h"
CExp::CExp()
{
m_pImpl = new CImplement;
}
CExp::~CExp()
{
if (m_pImpl)
delete m_pImpl;
}
void CExp::DoSomething()
{
m_pImpl->DoSomething();
}
執行類：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Implement.h文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Test.h"
class CImplement
{
public:
CImplement();
~CImplement();
void DoSomething();
private:
CTest m_Test;
void Test();
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Implement.cpp文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Implement.h"
CImplement::CImplement()
{
}
CImplement::~CImplement()
{
}
void CImplement::Test()
{
m_Test.DoSomething();
}
void CImplement::DoSomething()
{
Test();
}
接口類：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Exp.h文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 前置聲明
class CImplement;
class CExp
{
public:
CExp();
virtual ~CExp();
void DoSomething();
private:
// 聲明一個類CImplement的指針，不需要知道類CImplement的定義
CImplement *m_pImpl;
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Exp.cpp文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 在這裏包含類CImplement的定義頭文件
#include "Implement.h"
CExp::CExp()
{
m_pImpl = new CImplement;
}
CExp::~CExp()
{
if (m_pImpl)
delete m_pImpl;
}
void CExp::DoSomething()
{
m_pImpl->DoSomething();
}
但是，如果類CExp是另一個類的子類，而在類CExp中要調用基類的方法，那上面的方案就不行了。比如說，類CExp的基類是下面的樣子：
view plaincopy to clipboardprint?
class CInF
{
public:
CInF();
virtual ~CInF();
bool InitSet();
virtual void DoSomething();
};
class CInF
{
public:
CInF();
virtual ~CInF();
bool InitSet();
virtual void DoSomething();
};
相應的類CExp的聲明變成了如下的形式：
class CExp : public CInF
{
public:
CExp();
virtual ~CExp();
void DoSomething();
private:
CImplement *m_pImpl;
};
class CExp : public CInF
{
public:
CExp();
virtual ~CExp();
void DoSomething();
private:
CImplement *m_pImpl;
};
現在，假設我們必須在類CExp的DoSomething()方法中根據InitSet()的返回值來確定是否執行操作。最簡單的實現方法是把類CExp的DoSomething()方法改成下面的樣子：
void CExp::DoSomething()
{
if (InitSet())
m_pImpl->DoSomething();
}
void CExp::DoSomething()
{
if (InitSet())
m_pImpl->DoSomething();
}
可是如果這樣的話，接口與實現就沒有徹底的分離，因爲實現細節被暴露到了接口類中。爲了避免這種情況發生，我們就必須把對基類CInF的方法InitSet()調用放到執行類CImplement當中。可是怎麼在執行類CImplement當中調用接口類CExp的基類CInF的方法呢？其實很簡單，因爲類CExp是類CInF的子類，那麼它也就繼承了類CInF的方法，只要把類CExp的this指針傳給類CImplement，就可以通過這個指針來調用類CExp的方法，當然也可以調用類CExp從基類CInF繼承來的方法。下面是修改後的代碼：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Implement.h文件內容:
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Test.h"
// 包含聲明類CExp的頭文件
#include "Exp.h"
class CImplement
{
public:
// 構造函數，傳入類的CExp的指針
CImplement(CExp *pExp);
~CImplement();
void DoSomething();
private:
CTest m_Test;
// 定義一個類CExp的指針，可以通過該指針調用類CExp從基類繼承下來的方法
CExp *m_pExp;
void Test();
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Implement.cpp文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Implement.h"
CImplement::CImplement(CExp *pExp)
{
m_pExp = pExp;
}
CImplement::~CImplement()
{
}
void CImplement::Test()
{
m_Test.DoSomething();
}
void CImplement::DoSomething()
{
if (m_pExp->InitSet())
Test();
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Implement.h文件內容:
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Test.h"
// 包含聲明類CExp的頭文件
#include "Exp.h"
class CImplement
{
public:
// 構造函數，傳入類的CExp的指針
CImplement(CExp *pExp);
~CImplement();
void DoSomething();
private:
CTest m_Test;
// 定義一個類CExp的指針，可以通過該指針調用類CExp從基類繼承下來的方法
CExp *m_pExp;
void Test();
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Implement.cpp文件內容：
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "Implement.h"
CImplement::CImplement(CExp *pExp)
{
m_pExp = pExp;
}
CImplement::~CImplement()
{
}
void CImplement::Test()
{
m_Test.DoSomething();
}
void CImplement::DoSomething()
{
if (m_pExp->InitSet())
Test();
}
對於類CExp來說，只要修改一下它的構造函數就行了，其他都不用修改。
CExp::CExp()
{
m_pImpl = new CImplement(this);
}
這樣，我們就解決了前面所提到的問題。
當然，也許有人會說，讓類CImplement也從類CInF繼承不是更簡單嗎？那樣就可以在類CImplement中直接調用類
CInF的方法，也不用添加什麼代碼。可是我們知道公有繼承是的子類與基類是IS-A的關係。也就是說子類是一種基類，就
像說轎車是一種汽車一樣。可是，在我們例子中，類CImplement只是類CExp的一個執行類而已，跟類CExp的基類
CInF沒有一點兒關係，更不要說是一種CInF了。所以不能讓類CImplement從類CInF繼承。
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