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C++编译的编写及其代码问题分析

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如果这是你购买的库的设计问题,你对它无计可施(除了换一个更好的库),但你可以将你自己的代码组织得更好一些,以求得将修改代码后的重新编译工作降到最少。这样的设计会更好,更有可维护性,因为它们展示了更好的概念上的分离。

看看这个典型的面向对象的C++编译程序例子:

class Shape {       public:     // 使用Shapes的用户的接口           virtual void draw() const;           virtual void rotate(int degrees);           // ...       protected:  // common data (for implementers of Shapes)           Point center;           Color col;           // ...       };           class Circle : public Shape {       public:            void draw() const;           void rotate(int) { }           // ...       protected:           int radius;           // ...       };           class Triangle : public Shape {       public:            void draw() const;           void rotate(int);           // ...       protected:           Point a, b, c;           // ...       };

设计思想是,用户通过Shape的public接口来操纵它们,而派生类(例如Circle和Triangle)的实现部分则共享由protected成员表现的那部分实现(implementation)。这不是一件容易的事情:确定哪些实现部分是对所有的派生类都有用的,并将之共享出来。

因此,与public接口相比,protected成员往往要做多得多的改动。举例来说,虽然理论上“中心”(center)对所有的图形都是一个有效的概念,但当你要维护一个三角形的“中心”的时候,是一件非常麻烦的事情——对于三角形,当且仅当它确实被需要的时候,计算这个中心才是有意义的。

protected成员很可能要依赖于实现部分的细节,而Shape的用户(译注:user此处译为用户,指使用Shape类的C++编译,下同)却不见得必须依赖它们。举例来说,很多(大多数?)使用Shape的代码在逻辑上是与“颜色”无关的,但是由于Shape中“颜色”这个定义的存在,却可能需要一堆复杂的头文件,来结合操作系统的颜色概念。

当protected部分发生了改变时,使用Shape的代码必须重新编译——即使只有派生类的实现部分才能够访问protected成员。于是,基类中的“实现相关的信息”(information helpful to implementers)对用户来说变成了象接口一样敏感的东西,它的存在导致了实现部分的不稳定,用户代码的无谓的重编译(当实现部分发生改变时),以及将头文件无节制地包含进用户代码中(因为“实现相关的信息”需要它们)。有时这被称为“脆弱的基类问题”(brittle base class problem)。

一个很明显的解决方案就是,忽略基类中那些象接口一样被使用的“实现相关的信息”。换句话说,使用接口,纯粹的接口。也就是说,用抽象基类的方式来表示接口:

class Shape {       public:     //使用Shapes的用户的接口           virtual void draw() const = 0;           virtual void rotate(int degrees) = 0;           virtual Point center() const = 0;           // ...               // 没有数据       };           class Circle : public Shape {       public:            void draw() const;           void rotate(int) { }           Point center() const { return center; }           // ...       protected:           Point cent;           Color col;           int radius;           // ...       };           class Triangle : public Shape {       public:            void draw() const;           void rotate(int);           Point center() const;           // ...       protected:           Color col;           Point a, b, c;           // ...       };

现在,用户对C++编译与派生类的实现部分的变化之间的关系被隔离了。我曾经见过这种技术使得编译的时间减少了几个数量级。

到此,关于“C++编译的编写及其代码问题分析”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注创新互联网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!


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