Warum das PIMPL-Idiom verwenden, anstatt Methoden direkt in der öffentlichen Klasse zu implementieren?

PIMPL-Idiom: Vorteile des Versteckens der Implementierung

Das PIMPL-Idiom (Pointer to Implementation) ist eine leistungsstarke Technik zum Verbergen von Implementierungsdetails in C. Es stellt sich jedoch die Frage: Warum Methoden nicht direkt in der öffentlichen Klasse und nicht in der privaten Implementierungsklasse implementieren?

Im bereitgestellten Codebeispiel wird die Purr-Methode in der CatImpl-Klasse definiert, die dann von umschlossen wird öffentliche Katzenklasse. Dieser Ansatz folgt dem „Handle Body“-Idiom, bei dem die öffentliche Schnittstelle als Zeiger auf die tatsächliche Implementierung dient.

Durch die Trennung der Schnittstelle von der Implementierung ergeben sich mehrere Vorteile:

• Information Hiding: Die internen Daten und Details der Implementierung bleiben dem Benutzer der Bibliothek verborgen. Dadurch kann die Implementierung geändert oder ersetzt werden, ohne dass sich dies auf die öffentliche Schnittstelle auswirkt.
• Flexibilität: Änderungen an der Implementierung können vorgenommen werden, ohne dass Code, der die Schnittstelle verwendet, neu kompiliert werden muss. Diese Flexibilität ermöglicht Fehlerbehebungen, Leistungsoptimierungen oder neue Funktionserweiterungen, ohne die Stabilität des Produkts zu beeinträchtigen.
• Modulare Entwicklung: Die Entkopplung der Schnittstelle von der Implementierung erleichtert die parallele Entwicklung beider Aspekte. Die Implementierung kann separat iteriert werden, während die öffentliche Schnittstelle intakt bleibt.

In kommerziellen Softwareprodukten ist diese Redewendung besonders wertvoll. Dadurch können Bibliotheken mit einer öffentlichen API ausgeliefert werden, während die Implementierung vertraulich bleibt. Benutzer können auf die Funktionalität der Bibliothek zugreifen, ohne ihr Innenleben kennen zu müssen.

Darüber hinaus erleichtert PIMPL Design by Contract, eine Methodik, bei der die Schnittstelle und Implementierung einer Spezifikation entsprechen. Indem die Implementierung verborgen bleibt, wird der Fokus auf die Einhaltung der Spezifikation und nicht auf die spezifische Implementierung verlagert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das PIMPL-Idiom erhebliche Vorteile bietet, indem es das Verbergen von Informationen, Flexibilität, modulare Entwicklung und Unterstützung bietet Entwurf nach Vertrag. Durch die Nutzung dieser Technik können Entwickler stabile, wartbare und erweiterbare Softwarearchitekturen erstellen.

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