Bagaimanakah saya menggunakan idiom pimpl dalam c untuk mengurangkan kebergantungan kompilasi?

Bagaimanakah saya menggunakan idiom pimpl dalam c untuk mengurangkan kebergantungan kompilasi?

Idiom PIMPL, atau penunjuk kepada idiom pelaksanaan, digunakan dalam C untuk mengurangkan kebergantungan kompilasi dengan menyembunyikan butiran pelaksanaan swasta kelas dari antara muka awamnya. Berikut adalah panduan langkah demi langkah mengenai cara menggunakan idiom PIMPL:

1. Mengisytiharkan antara muka awam:
   Pertama, tentukan antara muka awam kelas anda dalam fail header. Ahli swasta digantikan dengan penunjuk kepada pelaksanaan.

    <code class="cpp">// myclass.h #include <memory> class MyClass { public: MyClass(); ~MyClass(); void doSomething(); private: struct Impl; // Forward declaration of the implementation std::unique_ptr<impl> pimpl; // Pointer to the implementation };</impl></memory></code>

2. Tentukan pelaksanaan peribadi:
   Buat fail sumber berasingan di mana anda menentukan butiran pelaksanaan peribadi.

    <code class="cpp">// myclass.cpp #include "myclass.h" struct MyClass::Impl { // Private members go here int someData; void someHelperFunction(); }; MyClass::MyClass() : pimpl(std::make_unique<impl>()) { // Initialize implementation } MyClass::~MyClass() = default; void MyClass::doSomething() { pimpl->someHelperFunction(); }</impl></code>

3. Gunakan pengisytiharan ke hadapan:
   Dalam fail header, gunakan pengisytiharan ke hadapan untuk mana -mana kelas yang digunakan hanya dalam fail pelaksanaan. Ini mengurangkan keperluan untuk memasukkan tajuk tambahan dalam antara muka awam, yang boleh mempercepatkan kompilasi.
4. Menguruskan penunjuk pelaksanaan:
   Gunakan penunjuk pintar seperti std::unique_ptr untuk menguruskan seumur hidup pelaksanaan. Ini memastikan pengurusan memori yang betul tanpa memerlukan pengguna kelas untuk mengetahui mengenai butiran pelaksanaan.

Dengan mengikuti langkah -langkah ini, anda boleh menggunakan idiom PIMPL dengan berkesan untuk mengurangkan kebergantungan kompilasi, kerana antara muka awam tidak lagi bergantung kepada butiran pelaksanaan.

Apakah faedah utama menggunakan idiom PIMPL dalam C untuk menguruskan kebergantungan?

Menggunakan Idiom Pimpl di C menawarkan beberapa manfaat utama untuk menguruskan kebergantungan:

1. Ketergantungan penyusunan yang dikurangkan:
   Idiom PIMPL memisahkan antara muka dari pelaksanaan, yang membolehkan perubahan pada pelaksanaan tanpa memerlukan rekompilasi semua fail yang termasuk tajuk kelas. Ini mengurangkan masa membina, terutamanya dalam projek besar.
2. Keserasian binari yang lebih baik:
   Dengan menyembunyikan butiran pelaksanaan, idiom PIMPL dapat membantu mengekalkan keserasian binari ketika membuat perubahan pada pelaksanaan. Ini bermakna anda boleh mengemas kini pelaksanaan tanpa memecahkan binari sedia ada yang menggunakan kelas.
3. Enkapsulasi dan abstraksi:
   Idiom PIMPL meningkatkan enkapsulasi dengan menyembunyikan butiran pelaksanaan sepenuhnya dari antara muka awam. Ini menguatkuasakan prinsip pengetahuan yang paling sedikit dan meningkatkan reka bentuk keseluruhan kod.
4. Dikurangkan header kembung:
   Oleh kerana butiran pelaksanaan dipindahkan ke fail sumber, fail header tetap lebih kecil dan lebih mudah. Ini mengurangkan jumlah kod yang perlu dikompilasi apabila perubahan tajuk.
5. Ujian dan penyelenggaraan yang lebih mudah:
   Dengan pemisahan yang jelas antara antara muka dan pelaksanaan, ujian dan penyelenggaraan menjadi lebih mudah. Anda boleh mengubah suai pelaksanaan tanpa menjejaskan antara muka, yang amat berguna untuk ujian unit.

Bagaimanakah saya dapat melaksanakan idiom PIMPL dengan betul untuk meminimumkan rekompilasi dalam projek C saya?

Untuk melaksanakan idiom PIMPL dengan betul dan meminimumkan rekompilasi, ikuti amalan terbaik ini:

1. Gunakan pengisytiharan ke hadapan:
   Dalam fail header, gunakan pengisytiharan ke hadapan untuk sebarang jenis yang hanya digunakan dalam pelaksanaan. Ini menghalang arahan #include arahan yang tidak perlu dalam tajuk, yang boleh mencetuskan penggabungan semula fail lain.

    <code class="cpp">// myclass.h class SomeOtherClass; // Forward declaration class MyClass { // ... private: struct Impl; std::unique_ptr<impl> pimpl; };</impl></code>

2. Pindahkan pelaksanaan ke fail sumber:
   Pastikan semua butiran pelaksanaan, termasuk pembolehubah ahli dan kaedah peribadi, ditakrifkan dalam fail sumber. Ini menjadikan fail header bersih dan meminimumkan keperluan untuk rekompilasi.

    <code class="cpp">// myclass.cpp #include "myclass.h" #include "someotherclass.h" // Include here, not in the header struct MyClass::Impl { SomeOtherClass* someOtherClass; }; // Rest of the implementation</code>

3. Gunakan Pointers Pintar:
   Gunakan std::unique_ptr atau std::shared_ptr untuk menguruskan penunjuk pelaksanaan. Ini memastikan pengurusan memori yang betul dan memudahkan pemusnah kelas.

    <code class="cpp">MyClass::MyClass() : pimpl(std::make_unique<impl>()) {} MyClass::~MyClass() = default; // Let unique_ptr handle deletion</impl></code>

4. Kurangkan fungsi inline:
   Elakkan fungsi sebaris dalam fail header. Jika anda memerlukan fungsi dalam talian, pertimbangkan untuk memindahkannya ke fail sumber atau menggunakan header inline berasingan yang boleh dipilih oleh pelanggan untuk disertakan.
5. Gunakan idiom pimpl dengan bijak:
   Sapukan idiom PIMPL ke kelas yang sering diubah suai atau mempunyai pelaksanaan yang kompleks. Lebih berlebihan boleh menyebabkan kerumitan dan overhead prestasi yang tidak perlu disebabkan oleh ketidakpuasan.

Dengan mengikuti amalan ini, anda boleh menggunakan idiom PIMPL dengan berkesan untuk meminimumkan rekompilasi dalam projek C anda.

Apa perangkap biasa yang harus saya elakkan apabila menggunakan idiom pimpl di C?

Apabila menggunakan idiom PIMPL, penting untuk menyedari perangkap biasa berikut dan mengelakkannya:

1. Berlebihan:
   Menggunakan idiom PIMPL untuk setiap kelas boleh membawa kepada kerumitan dan ketidakpuasan yang tidak perlu. Memohon secara selektif ke kelas yang mendapat manfaat daripada dependensi kompilasi yang dikurangkan atau keserasian binari yang lebih baik.
2. Overhead Prestasi:
   Idiom PIMPL memperkenalkan tahap kecenderungan tambahan, yang boleh memberi sedikit kesan prestasi. Berhati-hati dengan ini apabila menggunakan idiom di bahagian-bahagian kritikal prestasi kod anda.
3. Cabaran Debugging:
   Pemisahan antara muka dan pelaksanaan boleh membuat debugging lebih sukar. Gunakan alat dan teknik debugging yang sesuai, seperti maklumat jenis runtime (RTTI) atau pembalakan tersuai, untuk membantu mendiagnosis isu.
4. Peningkatan penggunaan memori:
   Idiom PIMPL memerlukan memori tambahan untuk penunjuk kepada pelaksanaannya. Dalam persekitaran yang terkawal memori, ini boleh menjadi kebimbangan. Pertimbangkan perdagangan dengan teliti.

5. Salin dan gerakkan semantik:
   Melaksanakan salinan dan gerakkan semantik boleh menjadi lebih kompleks dengan idiom PIMPL. Pastikan anda melaksanakan operasi ini dengan betul untuk mengelakkan tingkah laku yang tidak dijangka.

    <code class="cpp">MyClass::MyClass(const MyClass& other) : pimpl(std::make_unique<impl>(*other.pimpl)) {} MyClass& MyClass::operator=(const MyClass& other) { if (this != &other) { pimpl = std::make_unique<impl>(*other.pimpl); } return *this; }</impl></impl></code>

6. Kekurangan pemeriksaan masa kompilasi:
   Dengan idiom PIMPL, beberapa pemeriksaan masa kompilasi pada pelaksanaannya hilang. Ini boleh menyebabkan kesilapan runtime jika pelaksanaannya tidak betul. Gunakan ujian unit dan pemeriksaan runtime untuk mengurangkan risiko ini.
7. Pemusnah Kompleks:
   Sekiranya pemusnah perlu melakukan pembersihan yang kompleks, menguruskannya dengan betul dengan idiom PIMPL boleh mencabar. Pastikan pemusnah dilaksanakan dengan betul untuk mengendalikan semua tugas pembersihan yang diperlukan.

Dengan menyedari perangkap -perangkap ini dan mengambil langkah -langkah yang sesuai, anda dapat menggunakan idiom PIMPL dengan berkesan dalam projek C anda sambil meminimumkan isu -isu yang berpotensi.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah saya menggunakan idiom pimpl dalam c untuk mengurangkan kebergantungan kompilasi?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!