C++ Implement使用| 消除 warning C4251 | 精简库接口

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1. 文章大多来源于: C++学习 | C++ Implement的使用 | 消除 warning C4251 | 精简库接口.

在编写C++动态库的过程中，我们常常会听到某个要求：请隐藏动态库头文件里类接口里的成员变量！或者自己在编写动态库时，突然意识到自己好像让调用者看到的信息太多了，而这些信息根本无需被调用者看到，往往调用者只需要接口函数而已，所以给他们接口函数就可以了。

暴露成员变量的缺点

暴露动态库头文件类接口里的成员变量有很多坏处：

1. 增加头文件更新次数。如果成员变量不被隐藏，则每次修改成员变量都需要给调用者更新头文件。动态库的头文件通常是会提供给调用者的（只提供接口文件），因此在更改成员变量的时候，只要成员函数没有发生变化，头文件是不需要更新的
2. 暴露给用户太多信息。编写库的目的一个是方便，另一个就是私密性。让类的实现部分在用户端不可见，如果过多地暴露成员变量，则很容易造成信息泄露。
3. 增加warning C4251。我们有时候会接到消除代码中warning的任务，这在要求很高的源码项目中很常见，而warning C4251便是很常见的一种警告，它警告的是在动态库头文件中接口类的成员函数中含有模板类，这在std标准库频繁使用的项目中很容易发生，如含有vector、string等成员变量，这时就需要隐藏这些成员变量，以消除此warning。

解决办法

隐藏动态库头文件类接口里的成员变量的方法：使用C++ Implement。

C++ Implement有两种实现方式：

1. 把接口类只当做一个壳子，实际的类实现，全都放在另一个Impl类中。
2. 把所有成员变量放在另一个Impl类中，Impl相当于成员变量的外壳。
   以上两种方式都必须遵守一个关键点：Impl类的定义和实现都绝不能出现在开放给用户的动态库头文件里，实现放在源文件里。

代码示栗

1. 不推荐的方式，即将成员变量暴露给用户：

头文件：

#ifndef MY_DLL__H_
#define MY_DLL_H_

#include 
using std::vector;

#ifndef MY_DLL_EXPORT
#define DLL_EXPORT __declspec(dllimport)
#else
#define DLL_EXPORT __declspec(dllexport)
#endif

class DLL_EXPORT MyClass
{
public:
	MyClass();
	~MyClass();

public:
	void DoSomething();			//给用户调用的接口函数
private:	
	vector<int> vec_member_;		//暴露给用户的成员变量，用户实际并不关心，因此不应该展示在这里
};
#endif // MY_DLL_H_

源文件：

#include "stdafx.h"
#include "dll_class.h"

MyClass::MyClass()
{
}

MyClass::~MyClass()
{
}

void MyClass::DoSomething()
{
	vec_member_.push_back(1);
}

2. 推荐方式一

把接口类只当做一个壳子，实际的类实现，全部都放在另一个Impl类中。
头文件：

#ifndef MY_DLL__H_
#define MY_DLL_H_

#include 
using std::vector;

#ifndef MY_DLL_EXPORT
#define DLL_EXPORT __declspec(dllimport)
#else
#define DLL_EXPORT __declspec(dllexport)
#endif

class DLL_EXPORT MyClass
{
public:
	MyClass();
	~MyClass();

public:
	void DoSomething();			//给用户调用的接口函数

private:
	void* impl_;				//将所有实际功能实现放至类Impl中，定义一个void类型的类Impl指针，在构造函数中实例化
};

#endif // MY_DLL_H_

源文件：

#include "stdafx.h"
#include "dll_class.h"

class Impl
{
public:
	Impl();
	~Impl();

public:
	void DoSomething();				//实际功能函数

private:
	vector<int> vec_member_;	
};

Impl::Impl()
{
}

Impl::~Impl()
{
}

void Impl::DoSomething()	// 这里使用的是Impl的DoSomething，而下面的推荐方式使用的直接是MyClass的DoSomething
{
	vec_member_.push_back(1);		//实际功能实现，以前的MyClass类中实现改为在Impl类中实现
}

MyClass::MyClass()
	:impl_(nullptr)
{
	impl_ = new Impl();				//MyClass成员函数中实例化Impl类
}

MyClass::~MyClass()
{
	if (impl_ != nullptr)
		delete impl_;
	impl_ = nullptr;
}

void MyClass::DoSomething()
{
	Impl* impl = (Impl*)impl_;
	impl->DoSomething();				//通过Impl类实例调用功能函数
}

3. 推荐方式二

把所有成员变量放在另一个Impl类中，Impl相当于成员变量的外壳。
头文件：

#ifndef MY_DLL__H_
#define MY_DLL_H_

#include 
using std::vector;

#ifndef MY_DLL_EXPORT
#define DLL_EXPORT __declspec(dllimport)
#else
#define DLL_EXPORT __declspec(dllexport)
#endif

class DLL_EXPORT MyClass
{
public:
	MyClass();
	~MyClass();

public:
	void DoSomething();			//给用户调用的接口函数

private:
	void* impl_;				//将所有实际功能实现放至类Impl中，定义一个void类型的类Impl指针，在构造函数中实例化
};

#endif // MY_DLL_H_

源文件：

#include "stdafx.h"
#include "dll_class.h"

class Impl
{
public:
	Impl();
	~Impl();

public:
	vector<int> vec_member_;	//将之前暴露给用户的成员变量变为Impl类的成员变量，再通过Impl类的实例调用此成员
};

Impl::Impl()
{
}

Impl::~Impl()
{
}

MyClass::MyClass()
	:impl_(nullptr)
{
	impl_ = new Impl();			//构造函数中实例化Impl类
}

MyClass::~MyClass()
{
	if (impl_ != nullptr)
		delete impl_;
	impl_ = nullptr;
}

void MyClass::DoSomething()
{
	Impl* impl = (Impl*)impl_;
	impl->vec_member_.push_back(1);		//通过impl_成员调用vec_member_
}