PIMPL 成语 VS 前向声明

PIMPL idiom VS forward declaration

本文关键字：声明 VS 成语 PIMPL      更新时间：2023-10-16

我已经阅读了一些关于 PIMPL 习语的内容，并想知道 - 转发声明依赖类型有什么不同吗？

㞖：

  • 我什么时候更喜欢使用它而不是前向声明？
  • 这两个版本的编译时间是否不同？
  • 其中一个是否比另一个更具可扩展性？

具体考虑依赖于Bar的类Foo（应具有类型 Bar 的成员）。

Foo.h与前向声明：

class Bar;
class Foo
{
public:
    Foo();
private:
    Bar* _bar;
};

与PIMPL Foo.h：

class Foo
{
    public:
        Foo();
    private:
        /* FooImpl is an incomplete type at this point.
         * Implemented in cpp file and has a member of type Bar.
         */
        class FooImpl;  
        FooImpl* _fooImpl;
}

请忽略原始指针的使用 - 我只是想提出一个观点。

我已经阅读了一些关于 PIMPL 习语的信息，并且想知道 - 转发声明依赖类型有什么不同吗？

是的，它们是不同的。PIMPL 习惯用法（它有几个名称）专门用于从客户端代码中隐藏实现详细信息。这样做可能有多种原因，包括（但不限于）;

  • 在类详细信息更改时隔离重建（它们被隐藏）
  • 最大限度地减少必需或冲突的标头包含
  • 一般构建时间缩短
  • 最低导出要求（尽管抽象类也可以用于此目的）
  • 更轻松地控制因多个目标或平台而异的实施细节

从本质上讲，PIMPL 提供了一种从客户端代码中"隐藏"实现的技术 - 无论何时需要。

我什么时候更喜欢使用 [PIMPL] 而不是前向声明？

这实际上是关于意图的 - 你的代码是关于抽象的 - 照顾这些抽象，培育和保护它们，它们将很好地为你服务。

问题变成了 - 哪一个更能代表您的意图？我冒昧地说FooImpl更好，我感觉到您的意图是对客户端隐藏类的实现，并且此实现更好地代表了该意图（因为客户端无法访问FooImpl）。

如果你的目的是在代码中的其他地方使用Bar，在类Foo之外，那么该实现更好，因为这是意图，并且该实现允许您这样做。

这两个版本的编译时间是否不同？

我对此表示怀疑。Bar和FooImpl的实现在定义它们的翻译单元之外不可见。

其中一个是否比另一个更具可扩展性？

不是真的，不是。从某种通用意义上讲，代码越清晰，人们就越容易扩展它。

PIMPL 模式通常用于完全隐藏使用类的代码的实现详细信息。

例如，您的类可能正在包装特定于平台的功能。即使使用了前向声明和/或条件编译，最终也会在头文件中公开特定于平台的代码。这意味着使用您的类的任何代码最终也会依赖于这些类型的标头，这意味着您的类可能会根据平台而更改（例如，大小可能不同）。

PIMPL 模式允许您将所有特定于平台的详细信息隐藏在实现文件中（通常为 *.cpp 或类似文件）。这意味着程序中其他任何地方的其他代码都无法直接看到它，从而在所有平台上保持包装类的干净和一致。

这只是PIMPL派上用场的一个例子，但它还有其他用途。

还值得注意的是，并非所有内容都可以向前声明，并且前向声明通常需要做出不希望的让步，例如在任何地方使用指针或引用。

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