c++ - 设计 C++ 库

Question

我正在设计一个 C++ 静态库。 我想让这些类通用/可配置，以便它们可以支持多种数据类型(并且我不想在我的库中编写任何数据类型特定的代码)。 所以我对类(class)进行了模板化。

但是由于我当前使用的编译器不支持 C++“导出”模板功能，因此我被迫在头文件中提供类的实现。 我不想向将使用我的库的客户端代码公开我的类的实现细节。

您能为我提供一些解决上述问题的设计方案吗？

Answer 1

在模板出现之前，必须使用运行时多态性来编写与类型无关的 C++ 代码。但也可以使用模板，将这两种技术结合起来。

例如，假设您想要存储任何类型的值以供以后检索。如果没有模板，您必须这样做:

struct PrintableThing
{
    // declare abstract operations needed on the type
    virtual void print(std::ostream &os) = 0;

    // polymorphic base class needs virtual destructor
    virtual ~PrintableThing() {}
};

class PrintableContainer
{
    PrintableThing *printableThing;

public:
    // various other secret stuff

    void store(PrintableThing *p);
};

该库的用户必须编写自己的 PrintableThing 的派生版本手动包装自己的数据并实现 print其上的功能。

但是您可以在这样的系统周围包装基于模板的层:

template <T>
struct PrintableType : PrintableThing
{
    T instance;

    virtual void print(std::ostream &os)
        { os << instance; }

    PrintableType(const T &i)
        : instance(i) {}
};

并且还在库的 header 中添加一个方法，在 PrintableContainer 的声明中类:

template <class T>
void store(const T &p)
{
    store(new PrintableType(p));
}

这充当模板和运行时多态性之间的桥梁，编译时绑定(bind)到 <<实现 print 的运算符(operator)，以及复制构造函数(当然也转发到嵌套实例的析构函数)。

这样，你就可以编写一个完全基于运行时多态性的库，其实现可以隐藏在库的源代码中，但添加一点模板“糖”以方便使用.

这是否值得麻烦取决于您的需求。它具有纯粹的技术优势，因为运行时多态性有时正是您所需要的。不利的一面是，您无疑会降低编译器有效内联的能力。从好的方面来说，您的编译时间和二进制代码膨胀可能会减少。

示例为std::tr1::function和boost::any ，它有一个非常干净、现代的基于 C++ 模板的前端，但在幕后作为运行时多态容器工作。