一個用C/C 分別實現(xiàn)接口與實現(xiàn)相分離的設(shè)計原則的例子

lchjczw 2013-02-18

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良好的設(shè)計應(yīng)該只暴露接口給用戶，所有的實現(xiàn)細節(jié)對用戶來說應(yīng)該是隱藏的，也就是說用戶只要給接口傳遞相應(yīng)的參數(shù)就行了，不需要管內(nèi)部是如何實現(xiàn)的，比如我們使用fopen，fseek，CreateWindow等函數(shù)會發(fā)現(xiàn)很好用，而不需要管fopen，fseek，CreateWindow函數(shù)內(nèi)部代碼是如何實現(xiàn)的，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是如何組織的，也就是說絕對不能暴露任何的細節(jié)給用戶，包括數(shù)據(jù)組織在內(nèi)。

我現(xiàn)在用C和C++舉一個例子，來說說C/C++分別是如何實現(xiàn)的，然后來看看哪種實現(xiàn)更好。

先來看C++用類實現(xiàn)的封裝：

--------------------------- interface1.h ---------------------------

#ifndef INTERFACE1_H
#define INTERFACE1_H

class DATA
{
private:
    int _i;
    short _j;

public:
    DATA();
    ~DATA();

    void set(int i, short j);
    void get(int* i, short* j);
};

#endif

--------------------------- interface1.cpp ---------------------------

#include "interface1.h"

DATA::DATA()
{
    _i = _j = 0;
}

DATA::~DATA()
{
    _i = _j = 0;
}

void DATA::set(int i, short j)
{
    _i = i;
    _j = j;
}

void DATA::get(int* i, short* j)
{
    *i = _i;
    *j = _j;
}

--------------------------- test.cpp ---------------------------

#include <stdio.h>
#include "interface1.h"

int main()
{
    DATA data;
    int i;
    short j;

    data.set(2, 3);
    data.get(&i, &j);

    printf("i = %d, j = %d\n", i, j);

    return 0;
}

再來看 C 如何巧妙的封裝以及隱藏實現(xiàn)細節(jié)：

---------------------------  interface.h  ---------------------------

#ifndef INTERFACE_H
#define INTERFACE_H

void* data_create();
void data_set(void* dummy, int i, short j);
void data_get(void* dummy, int* i, short * j);
void data_destroy(void* dummy);

#endif

---------------------------  interface.c  ---------------------------

#include <stdlib.h>

struct DATA
{
    int i;
    short j;
};

void* data_create()
{
    return malloc(sizeof(struct DATA));
}

void data_set(void* dummy, int i, short j)
{
    struct DATA* data = dummy;

    data->i = i;
    data->j = j;
}

void data_get(void* dummy, int* i, short * j)
{
    struct DATA* data = dummy;

    *i = data->i;
    *j = data->j;
}

void data_destroy(void* dummy)
{
    free(dummy);
}

---------------------------  test.c  ---------------------------

#include <stdio.h>
#include "interface.h"

int main()
{
    int i;
    short j;

    void* data = data_create();

    data_set(data, 2, 3);

    data_get(data, &i, &j);
    printf("i = %d, j = %d\n", i, j);

    data_destroy(data);

    return 0;
}

可以看的出來，C的實現(xiàn)只暴露了接口給用戶，內(nèi)部的實現(xiàn)細節(jié)都隱藏了起來，可是C++用類實現(xiàn)反而在頭文件暴露了實現(xiàn)細節(jié)。

當(dāng)然用C++也可以做到只暴露接口給用戶，不過實現(xiàn)起來會比較復(fù)雜，而且需要消耗更多的內(nèi)存（使用了虛函數(shù)）。

-------------------------------------- parent.h --------------------------------------

#ifndef PARENT_H
#define PARENT_H

class PARENT
{
public:
    virtual void set(int i, short j) = 0;
    virtual void get(int* i, short* j) = 0;
};

PARENT* get_child();

#endif

-------------------------------------- parent.cpp --------------------------------------

#include "parent.h"
#include "child.h"

PARENT* get_child()
{
    return new CHILD;
}

-------------------------------------- child.h --------------------------------------

#ifndef CHILD_H
#define CHILD_H

#include "parent.h"

class CHILD : public PARENT
{
private:
    int _i;
    short _j;

public:
    CHILD();
    ~CHILD();

    void set(int i, short j);
    void get(int* i, short* j);
};

#endif

-------------------------------------- child.cpp --------------------------------------

#include "child.h"

CHILD::CHILD()
{
    _i = _j = 0;
}

CHILD::~CHILD()
{
    _i = _j = 0;
}

void CHILD::set(int i, short j)
{
    _i = i;
    _j = j;
}

void CHILD::get(int* i, short* j)
{
    *i = _i;
    *j = _j;
}

-------------------------------------- test.cpp --------------------------------------

#include <stdio.h>
#include "parent.h"

int main()
{
    int i;
    short j;

    PARENT* parent = get_child();

    parent->set(2, 3);
    parent->get(&i, &j);

    printf("i = %d, j = %d\n", i, j);

    return 0;
}