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PIMPL(一)

时间:2014-05-06 11:36:31      阅读:259      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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1 参考

  1. 《effective C++》 条款31:将文件间的编译关系降至最低
  2. PIMPL Idiom: http://c2.com/cgi/wiki?PimplIdiom

2 什么是PIMPL?

  PIMPL是指pointer to implementation。通过使用指针的方式隐藏对象的实现细节。是实现“将文件间的编译依存关系降至最低”的方法之一。另一个方式是通过接口实现,但其原理一样。

  PIMPL又称作“编译防火墙”、“笑脸猫技术”,它只在C/C++等编译语言中起作用。

3 为什么要使用PIMPL?

  3.1 理论分析

  庞大的项目,修改一个文件之后,重新编译,所有依赖该文件的文件都需要重新编译,导致编译时间太长。

  3.2 工程实例

  通过描述一个实例来证明上一小节的理论。

    3.2.1 不使用PIMPL

  文件间的依赖关系如图:

bubuko.com,布布扣

  有三个源文件依赖“Person.h”,实际中可以有更多个文件依赖它,为了说明意思,我源码写的都非常简单,主要是为了表明文件间的依赖关系而已。

bubuko.com,布布扣
Person.h

#ifndef PERSON_H_
#define PERSON_H_
struct Person
{
  void print();
};
#endif

Person.cc

#include "Person.h"
#include <iostream>

void
Person::print()
{
  std::cout << "Person::print()" << std::endl;
}

PersonUser.cc

#include "Person.h"

main.cc
#include
"Person.h"
int main() { return 0; } Makefile
# # Makefile # author: zhaokai # date:
2013-11-28 # TESTS = main all : $(TESTS) clean : rm -f $(TESTS) rm -f main.o PersonUser.o Person.o main.o: main.cc Person.h g++ -c main.cc PersonUser.o : PersonUser.cc Person.h g++ -c PersonUser.cc
Person.o: Person.cc Person.h g
++ -c Person.cc $(TESTS): main.o PersonUser.o Person.o g++ -o main main.o PersonUser.o Person.o
bubuko.com,布布扣

   现在我们开始修改Person.h文件:

bubuko.com,布布扣
#ifndef PERSON_H_
#define PERSON_H_

struct Person
{
  int i; // add int i
  void print();
};
#endif
bubuko.com,布布扣

  然后make,结果如下:

bubuko.com,布布扣

  依赖Person.h的三个文件都被重新编译了,最后链接生成执行文件。

    3.2.2 使用PIMPL

  使用PIMPL需要将Person类的实现移到PersonImpl类中,使用指针的方式将实现隐藏,相当于Person.h只是一个傀儡而已,而以前依赖它的文件依旧依赖之,文件间的依赖关系如图:

bubuko.com,布布扣

  有三个源文件依赖“Person.h”,实际中可以有更多个文件依赖它,有两个源文件和一个头文件依赖“PersonImpl.h”。

bubuko.com,布布扣
Person.h

#ifndef PERSON_H_
#define PERSON_H_
#include <memory>

struct PersonImpl;
struct Person
{
  void print();
 private:
  std::shared_ptr<PersonImpl> pImpl;
};
#endif

Person.cc

#include "Person.h"
#include "PersonImpl.h"

void
Person::print()
{
  pImpl->print();
}

PersonImpl.h
#ifndef PERSONIMPL_H_
#define PERSONIMPL_H_ struct PersonImpl { void print(); }; #endif PersonImpl.cc #include "PersonImpl.h" #include <iostream> void PersonImpl::print() { std::cout << "PersonImpl::print()" << std::endl; } PersonUser.cc
#include
"Person.h" main.cc
#include
"Person.h" int main() { return 0; } Makefile # # Makefile # author: zhaokai # date: 2013-11-28 # TESTS = main all : $(TESTS) clean : rm -f $(TESTS) rm -f main.o PersonUser.o Person.o PersonImpl.o main.o: main.cc Person.h g++ --std=c++11 -c main.cc PersonUser.o : PersonUser.cc Person.h g++ --std=c++11 -c PersonUser.cc Person.o: Person.cc Person.h PersonImpl.h g++ --std=c++11 -c Person.cc PersonImpl.o: PersonImpl.cc PersonImpl.h g++ --std=c++11 -c PersonImpl.cc $(TESTS): main.o PersonUser.o Person.o PersonImpl.o g++ -o main main.o PersonUser.o Person.o PersonImpl.o
bubuko.com,布布扣

  现在我们开始修改PersonImpl.h文件,注意这时候Person.h已经是傀儡了,如果想给Person增加属性那应该修改PersonImpl.h文件:

bubuko.com,布布扣
#ifndef PERSONIMPL_H_
#define PERSONIMPL_H_

struct PersonImpl
{
  int i; // add int i
  void print();
};
#endif
bubuko.com,布布扣

  然后make,结果如下:

bubuko.com,布布扣

  依赖PersonImpl.h的两个文件都重新编译了,而依赖于“Person.h”的文件main.cc和PersonUser.cc都没有重新编译。

    3.2.3 对比

  同样是一件事情,为Person类增加属性int i;两种方法导致编译的过程就不同,我们举得例子比较小,如果有100个类似PersonUser这样的文件,那么使用PIMPL,编译时还是只有“Person.cc”和“PersonImpl”两个文件重新编译了;但是不使用PIMPL的话,就是“main.cc”,“Person.cc”和100个类似“PersonUser.cc”这样的文件重新编译,那就是102个文件。

  通过上面的实例就可证明理论分析部分了。

  至于如何使用PIMPL,敬请期待下一篇文章!

 

 

PIMPL(一),布布扣,bubuko.com

PIMPL(一)

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原文地址:http://www.cnblogs.com/lovers/p/pimpl.html

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