第十三篇:成员函数与非成员函数的选择
前言
相信很多使用C++语言的人都有这么一种错误的观点 - 除了主函数,其他函数都应当声明为某个类的成员函数,以实现封装性。
这种观点错在哪里?我们又该如何在成员函数与非成员函数之间进行选择呢?
针对这个问题,本文将给出一种非常科学的解决方案。
问题分析
假定有一个网页浏览器类,其中有用来清除缓存,清除浏览记录,清除cookies的成员函数:
1 class WebBrowser 2 { 3 public: 4 // ...... 5 void clearCache(); // 清除缓存 6 void clearHistory(); // 清除浏览记录 7 void removeCookies(); // 清除cookies 8 // ...... 9 };
相信有很多用户希望能够一次执行完所有的这些函数。
故也许你会做出这样的设计:
1 class WebBrowser 2 { 3 public: 4 // ...... 5 void clearEverything(); // 这个函数包含下面三个函数 6 void clearCache(); // 清除缓存 7 void clearHistory(); // 清除浏览记录 8 void removeCookies(); // 清除cookies 9 // ...... 10 };
但更有经验的程序员会用非成员函数实现此功能:
1 // 非成员函数 2 void clearBrowser(WebBrowser & wb) 3 { 4 wb.clearCache(); 5 wb.clearHistory(); 6 wb.removeCookies(); 7 }
下面来分析这两种做法:
某个功能用成员函数来实现的话,对象中的变量将对该函数彻底开放,同时会将对象中的数据更大程度的暴露出来,尤其是随着开发的进行你会设置非常非常多的成员函数,到时你都搞不清哪些数据是封闭的哪些是可供用户操纵的。
故这样的做法很大程度上其实是破坏了封装性,应当采用下面这种做法。
也许你会抱怨,如果设置为非成员函数,那到时一堆非成员函数,代码岂非乱成一团?
那么你就需要好好学习下 - C++中非成员函数的使用方法了。
C++中非成员函数的使用方法
还是接着上面这个例子。
随着开发的进展,这个浏览器的类中会增加与书签有关的操作,与cookies相关的操作。。。。。。这种情况下,科学的做法是:
1. 浏览器类中仅仅包含最核心的一部分函数 - 也即所有的用户都需要的。
2. 对于书签与cookies相关操作,分别建立各自的.h,.cpp文件。
3. 将1,2中的所有头文件都囊括进一个namespace。这里设置namespace的目的就是为了防止非成员函数重名。关于namespace的相关说明请查阅相关文档。
具体实现可参考以下代码:
1 // webbrowser.h 2 namespace WebBrowserStuff { 3 4 class WebBrowser 5 { 6 // ...... 7 // 仅定义该类最核心的功能 8 // ...... 9 }; 10 11 // 定义核心非成员函数 12 } 13 14 // webbrowserbookmarks.h 15 namespace WebBrowserStuff { 16 17 // 定义与书签有关的非成员函数 18 19 } 20 21 // webbrowsercookies.h 22 namespace WebBrowserStuff { 23 24 // 定义与cookies有关的非成员函数 25 26 }
对于类的使用者来说,需要哪方面功能就 #include 哪个头文件,非常方便。
小结
如今一些大型类库,比如标准类库,OpenCV,都是这样的组成及使用方式。
以后的文章中会告诉你如何将你自己实现的模块封装成dll,供其他人使用,就像OpenCV OpenGL等知名类库一样,敬请期待:)