一个用C/C++分别实现接口与实现相分离的设计原则的例子

一个用C/C++分别实现接口与实现相分离的设计原则的例子

 
良好的设计应该只暴露接口给用户，所有的实现细节对用户来说应该是隐藏的，也就是说用户只要给接口传递相应的参数就行了，不需要管内部是如何实现的，比如我们使用fopen，fseek，CreateWindow等函数会发现很好用，而不需要管fopen，fseek，CreateWindow函数内部代码是如何实现的，数据结构是如何组织的，也就是说绝对不能暴露任何的细节给用户，包括数据组织在内。

我现在用C和C++举一个例子，来说说C/C++分别是如何实现的，然后来看看哪种实现更好。

先来看C++用类实现的封装：

--------------------------- 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;
}
 

再来看 C 如何巧妙的封装以及隐藏实现细节：

---------------------------   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;
}
 

可以看的出来，C的实现只暴露了接口给用户，内部的实现细节都隐藏了起来，可是C++用类实现反而在头文件暴露了实现细节。

当然用C++也可以做到只暴露接口给用户，不过实现起来会比较复杂，而且需要消耗更多的内存（使用了虚函数）。

-------------------------------------- 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;
}