问题标签 [pimpl-idiom]

背景资料：

PIMPL Idiom （指向 IPLementation的指针）是一种实现隐藏技术，其中公共类包装了在公共类所属的库之外无法看到的结构或类。

这对库的用户隐藏了内部实现细节和数据。

在实现这个习惯用法时，为什么要将公共方法放在 pimpl 类而不是公共类上，因为公共类的方法实现将被编译到库中并且用户只有头文件？

为了说明，此代码将Purr()实现放在 impl 类上并包装它。

为什么不在公共类上直接实现 Purr 呢？

据我了解，pimpl 习惯用法的存在只是因为 C++ 强制您将所有私有类成员放在标题中。如果标头仅包含公共接口，理论上，类实现的任何更改都不需要重新编译程序的其余部分。

我想知道的是为什么 C++ 的设计不是为了提供这样的便利。为什么它要求一个类的私有部分在标题中公开显示（不是双关语）？

我正在使用 C++/CLI（9.0 版）编写一个 .NET 程序集，并且我想使用 PIMPL 习惯用法来避免在我的公共标头中放置不必要的东西。不幸的是，当我尝试转发声明一个类，然后对其使用跟踪句柄时，我收到链接器警告 4248：

警告 LNK4248：“MyNamespace.PrivateClass”的未解析 typeref 令牌 (0100000E)；图像可能无法运行

无论我对实现类使用 CLI 类还是本机类，这似乎都是这种情况。

示例代码如下所示：

不幸的是，微软对警告的解释并没有提供太多信息。

我想将 pimpl 成语与继承一起使用。

这是基础公共类及其实现类：

我希望能够使用其实现类创建派生的公共类：

但是我不能在 B 中使用 pAimpl，因为它是 A 的私有的。

所以我看到了一些解决方法：

1. 在 B 中创建 BImpl* pBImpl 成员，并使用附加的 A 构造函数 A(AImpl*) 将其传递给 A。
2. 将 pAImpl 更改为受保护（或添加 Get 函数），并在 B 中使用它。
3. B 不应该从 A 继承。在 B 中创建 BImpl* pBImpl 成员，并在 B 中创建 foo() 和 bar()，这将使用 pBImpl。
4. 还有什么办法吗？

我应该选择什么？

我有一个包装类，它将其工作委托给一个 pimpl，而 pimpl 是一个指向基类/接口的指针，它没有以几种不同方式专门化的数据。

像这样：

现在这在大多数情况下都可以正常工作，但是当进入调试器时，我无法查看 Derived 类的 x,y （因为它可以是任何东西）。通常这是无关紧要的，但是当出现问题时，查看 Derived 的状态可能很重要，但是 pimpl 过于模糊了状态（但是这是 pimpl 的原始想法，所以我想我真的不能抱怨）。

现在我有一个 tostring() 函数，可以打印出状态以进行调试，但想知道是否有更好的解决方案，特别是在 VisualStudio 中调试这种结构，但一般的解决方案会更好。

谢谢

我想知道是什么让程序员选择 Pimpl 习惯用法或纯虚拟类和继承。

我知道 pimpl idiom 为每个公共方法和对象创建开销都提供了一个明确的额外间接。

另一方面，纯虚拟类带有用于继承实现的隐式间接（vtable），我知道没有对象创建开销。
编辑：但是如果你从外部创建对象，你需要一个工厂

是什么让纯虚拟类比 pimpl 成语更不受欢迎？

关于pimpl idiom有一些关于 SO 的问题，但我更好奇它在实践中的使用频率。

我知道在性能和封装之间存在一些权衡，以及由于额外的重定向而导致的一些调试烦恼。

有了这个，这是应该在每个班级还是全有或全无的基础上采用的东西？这是最佳实践还是个人偏好？

我意识到这有点主观，所以让我列出我的首要任务：

• 代码清晰
• 代码可维护性
• 表现

我总是假设我需要在某个时候将我的代码公开为一个库，所以这也是一个考虑因素。

编辑：完成同样事情的任何其他选项都是受欢迎的建议。

大型 C++ 项目中的一个问题可能是构建时间。在你的依赖树中有一些你需要处理的类，但通常你会避免这样做，因为每次构建都需要很长时间。您不一定要更改其公共接口，但也许您想更改其私有成员（添加缓存变量，提取私有方法，...）。您面临的问题是，在 C++ 中，甚至私有成员都在公共头文件中声明，因此您的构建系统需要重新编译所有内容。

在这种情况下你会怎么做？

我已经勾勒出两种我知道的解决方案，但它们都有自己的缺点，也许还有一个更好的我还没有想到的解决方案。

我正在尝试使用 pimpl 习惯用法来隐藏一些蹩脚的模板代码，但我不能让 body 类的派生类访问句柄类。我从 MSVC 9 sp1 收到错误 C2248。这是一些复制错误的代码：

任何帮助将不胜感激，我试图向用户隐藏interface::body和specific_body实施，interface如果这在我的问题中并不明显。

Pimpl's 是许多 C++ 代码中样板文件的来源。它们似乎是宏、模板和一些外部工具的组合可以解决的问题，但我不确定最简单的方法是什么。我已经看到模板可以帮助完成一些提升，但并不多——您最终仍然需要为您尝试包装的类的每个方法编写转发函数。有没有更简单的方法？

我在想象一个工具用作制作过程的一部分。您希望您的公共标头是 pimpl'd 类，因此您提供一些输入文件，例如 pimpl.in，其中列出了您想要包装的类（实现 un-pimpl'd），然后检查该文件，生成 pimpl 类，并且在“make install”期间仅安装它们的头文件（不是原始类的头文件）。问题是如果没有完整的 C++ 解析器，我看不到任何方法可以做到这一点，即使是编译器供应商也无法做到这一点。也许这些类可以以某种方式编写，使外部工具的工作更容易，但我确信我最终会错过各种极端情况（例如模板化类和/或模板化成员函数）。

有任何想法吗？有没有其他人已经为这个问题提供了解决方案？