C++實現(xiàn)“隱藏實現(xiàn)，開放接口”的方案

來源：本站原創(chuàng)|時間：2020-01-10|欄目：C語言|點(diǎn)擊：次

為什么要有接口？

接口就是一個程序與其它程序交流的窗口。就比如有一個電視機(jī)，我并不需要知道它是怎樣工作的，我只要知道按電源鍵就可以開啟電視，按節(jié)目加(+)減(-)可以切換電視頻道就可以了。

Java程序員都知道Java中有interface可以實現(xiàn)對外的接口，但C++并沒有接口這樣的語法，那它要好怎樣實現(xiàn)對外提供接口呢？我們可以通過純虛函數(shù)定義一個抽象類，專門用來聲明一個類的功能。

我們完成了一個程序模塊的開發(fā)，要把這個程序模塊給別人用，你肯定不會把源代碼給他(那別人就完全撐屋你的技術(shù)了)，你會把這個程序模塊編譯成一個庫(靜態(tài)庫lib或動態(tài)庫dll)再給別人用。那別人拿到你的庫后怎樣用呢？這就需要看你的程序所提供的接口。C++的封裝性是特別好的(個人覺得比Java好多了，Java打成的jar包很容易就可以被反編譯，C++要反編譯就困難多了)，我只要給你編譯出的庫和接口的頭文件就可以了。

從一個實例講講實現(xiàn)方案

需要

我們先來看一個場景。假設(shè)有一個電子文檔(Document)、一個文檔下有多個頁(Page)，每個頁下有多個文本單元(TextUnit,表示文檔內(nèi)元素的基本單位),一個文檔中的所有文本單元對象都有唯一的ID。其類圖關(guān)系如下：

圖1 ：類的關(guān)系圖

設(shè)計

根據(jù)需求，我們可以定義三個類Document、Page、TextUnit分別表示文檔、頁、文本單元，每個類我們還需要一個對外的接口，于是需要三個對外的接口類IDocument、IPage、ITextUnit。
根據(jù)這些類我們先創(chuàng)建.cpp文件和.h文件，組織一下工程(EBook)目錄結(jié)構(gòu)如下：

圖2: 工程目錄結(jié)構(gòu)

這里Document、Page、TextUnit就是具體的實現(xiàn)類，IDocument、IPage、ITextUnit就是對外提供的接口，這樣就實現(xiàn)了實現(xiàn)與接口分離。

代碼實現(xiàn)

IDocument.h：

#pragma once

class IPage;

class IDocument
{
public:
virtual ~IDocument(void){}

public:

//---------------------------------------------------------------
//function: 
// GenerateId 生成本文檔內(nèi)唯一的文本對象ID
//Access:
// virtual public 
//Parameter:
//Returns:
// int - 返回ID
//Remarks:
// ...
//author: luoweifu
//---------------------------------------------------------------
virtual int GenerateId() = 0;

//---------------------------------------------------------------
//function: 
// AddPage 添加一頁
//Access:
// virtual public 
//Parameter:
//Returns:
// IPage* - 返回頁對象
//Remarks:
// ...
//author: luoweifu
//---------------------------------------------------------------
virtual IPage* AddPage() = 0;
};

IPage.h：

#pragma once

class ITextUnit;

class IPage
{
public:
virtual ~IPage(void){}

public:

//---------------------------------------------------------------
//function: 
// AddTextUnit 添加一個文本單元
//Access:
// virtual public 
//Parameter:
//Returns:
// ITextUnit* - 文本單元對象
//Remarks:
// ...
//author: luoweifu
//---------------------------------------------------------------
virtual ITextUnit* AddTextUnit() = 0;
};

ITextUnit.h

#pragma once

class ITextUnit
{
public:
~ITextUnit(void){}

public:
//---------------------------------------------------------------
//function: 
// GetId 獲得ID
//Access:
// virtual public 
//Parameter:
//Returns:
// int - 返回ID
//Remarks:
// ...
//author: luoweifu
//---------------------------------------------------------------
virtual int GetId() = 0;

//---------------------------------------------------------------
//function: 
// SetId 設(shè)置ID
//Access:
// virtual public 
//Parameter:
// [in] int id - 要設(shè)置的ID
//Returns:
// void - 
//Remarks:
// ...
//author: luoweifu
//---------------------------------------------------------------
virtual void SetId(int id) = 0;

};

提供C接口

從上面的代碼我們可以看到IPage可以由IDocument創(chuàng)建,ITextUnit可以由IPage創(chuàng)建。那問題來了，IDocument由誰來創(chuàng)建呢？這時我們可以提供兩個全局的函數(shù)CreateDoc和DestroyDoc用來創(chuàng)建和銷毀IDocument的對象指針，這兩個函數(shù)是全局函數(shù)(C類型的函數(shù))，我們需要為其提供C的導(dǎo)出接口(這很重要)。其接口定義如下：

#pragma once

#include "IDocument.h"
#include "IPage.h"
#include "ITextUnit.h"


//===============================================================
//要導(dǎo)出靜態(tài)庫時，導(dǎo)出庫的工程和使用庫的工程都要加預(yù)編譯宏EXPORT_STATIC
//要導(dǎo)出動態(tài)庫時，導(dǎo)出庫的工程要加預(yù)編譯宏EXPORT_STATIC，使用庫的工程不用
//===============================================================
#ifdef EXPORT //導(dǎo)出庫
#define _API_ __declspec(dllexport)
#else //導(dǎo)入庫
#define _API_ __declspec(dllimport)
#endif //EXPORT


#ifdef EXPORT_STATIC //導(dǎo)出靜態(tài)庫
#define EBAPI int
#else //導(dǎo)出動態(tài)庫
#define EBAPI extern "C" _API_ int
#endif //EXPORT_STATIC


//---------------------------------------------------------------
//function: 
// CreateDoc 創(chuàng)建Document對象
//Access:
// public 
//Parameter:
// [in] IDocument * & pDocument -
//Returns:
// EBAPI -
//Remarks:
// ...
//author: luowf[/luoweifu]
//---------------------------------------------------------------
EBAPI CreateDoc(IDocument*& pDocument);


//---------------------------------------------------------------
//function: 
// DestroyDoc 銷毀一個Document對象
//Access:
// public 
//Parameter:
// [in] IDocument * pDocument -
//Returns:
// EBAPI -
//Remarks:
// ...
//author: luowf[/luoweifu]
//---------------------------------------------------------------
EBAPI DestroyDoc(IDocument* pDocument);

使用庫

我們可以將EBook編譯成一個靜態(tài)庫，然后再創(chuàng)建一個新的工程使用它。EBook工程設(shè)置：

創(chuàng)建一個新的工程UseEBook使用EBook庫。UseEBook工程配制：
Generation Properties\C++\Preprocess\Preprocess Definitions:EXPORT_STATIC

Generation Properties\Linker\General\Addtional Library Directories:lib庫所在路徑

Generation Properties\Linker\Input\Addtional Dependencies:EBook.lib

測試代碼：

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
IDocument* pDoc = NULL;
if(CreateDoc(pDoc) != 0)
{
return -1;
}

IPage* pPage = pDoc->AddPage();
ITextUnit* pTextUnit = pPage->AddTextUnit();
std::cout << pTextUnit->GetId() << std::endl;

DestroyDoc(pDoc);

return 0;
}

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助。

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