C++ 多个Pimpl类相互使用

我通过pimpl向用户公开了三个类。

模型

是一个数据容器，可以从文件中读取和写入数据。

操纵器

是一个对象，可以加载

模型

，执行更改并将其作为新的

模型

返回。

消费者

加载

模型

，并允许用户使用该模型进行操作（读取其属性、打印等）

显然，这是行不通的。如何解决这个问题？pimpl是正确的解决方案吗

编辑：我的同事提出了以下建议：

class Consumer {
    Consumer(Model &model);
    void loadModel(Model &model);
    void doSomething();
private:
    class ConsumerImpl;
    std::unique_ptr<ConsumerImpl> mImpl;
};

class Model {
    Model(std::string &filename);
    void toFile(std::string &filename);
private:
    void *getObjectPtr();
    class ModelImpl;
    std::unique_ptr<ModelImpl> mImpl;
    friend Consumer;
};

void *Model::Model::getObjectPtr() {
    return mImpl->getObjectPtr();
}



class Model::ModelImpl {
public:
//    [...]
    void *getObjectPtr();

private:
    SecretInternalType mData;
};

void *Model::ModelImpl::getObjectPtr() {
    return static_cast<void*>(&mData);
}


// Access the internal data of Model from Consumer:
void Consumer::ConsumerImpl::doSomething() {
    SecretInternalType* data = static_cast<SecretInternalType*>(mModel->getObjectPtr());
}

类消费者{
消费者（模型和模型）；
空隙荷载模型（模型和模型）；
无效剂量（）；
私人：
类ConsumerImpl；
std：：唯一的\u ptr mImpl；
};
类模型{
模型（std：：字符串和文件名）；
void-toFile（标准：：字符串和文件名）；
私人：
void*getObjectPtr（）；
类ModelImpl；
std：：唯一的\u ptr mImpl；
朋友消费者；
};
void*Model:：Model:：getObjectPtr（）{
返回mImpl->getObjectPtr（）；
}
类模型：：ModelImpl{
公众：
//    [...]
void*getObjectPtr（）；
私人：
分泌型mData；
};
void*Model:：ModelImpl:：getObjectPtr（）{
返回静态\u转换（&mData）；
}
//从消费者处访问模型的内部数据：
void Consumer:：ConsumerImpl:：doSomething（）{
SecretInternalType*data=static_cast（mModel->getObjectPtr（））；
}

基本上，模型有一个方法返回一个指向（隐藏）内部数据的空指针。使用者可以获取该指针，将其转换回正确的类型并访问数据。要使其仅可从Consumer类访问，该方法是私有的，但对Consumer来说是

friends

---

我实现了这个方法，它对我很有效。我仍然很好奇您对它的看法，以及是否存在任何问题。

您面临的问题实际上与Pimpl习语无关-假设您删除了代码片段中与Pimpl相关的部分，问题仍然是由于需要访问模型（或ModelImpl）实例的私有表示而导致的。这就是我试图处理这种情况的方式：

• 定义对使用者实例在模型实例上调用有意义的操作列表。这些应该是模型公共界面的一部分。对模型和操纵器之间的关系执行相同的操作。如果模型接口过于混乱，请将其拆分为两个独立的抽象类，让模型实现从这两个抽象类继承，并让使用者/输入者在为它们准备的基类接口上操作
• 重新考虑模型的哪些部分值得隐藏。若模型拥有一些需要从使用者访问的容器，则将其公开（有效STL，第2项），通过适当的方法进行读取访问应该是可以的
• 如果使用者对象仍然需要更多的信息，那么它们自己的角色可能比普通使用者更重要，那么它们实现的某些部分是否应该在另一个类或模型中实现
• 为模型和使用者之间的数据交换引入（n）（抽象）类。将此信息从消费者传递到模型，让模型选择将哪些信息传递到中间层。但这已经带来了一定程度的复杂性，这可能是完全不必要的

---

无论对设计应用什么更改，您仍然可以选择是否将Pimpl习惯用法用于转发方法。最后一个建议是：不要声明一个类

friend

——这可能是相当固执己见的，但您的场景并不表明这样一个强耦合是必要的。

您所面临的问题与Pimpl习语并没有真正的联系——假设您删除了代码片段中与Pimpl相关的部分，问题仍然是由于需要访问模型（或ModelImpl）实例的私有表示而导致的。这就是我试图处理这种情况的方式：

• 定义对使用者实例在模型实例上调用有意义的操作列表。这些应该是模型公共界面的一部分。对模型和操纵器之间的关系执行相同的操作。如果模型接口过于混乱，请将其拆分为两个独立的抽象类，让模型实现从这两个抽象类继承，并让使用者/输入者在为它们准备的基类接口上操作
• 重新考虑模型的哪些部分值得隐藏。若模型拥有一些需要从使用者访问的容器，则将其公开（有效STL，第2项），通过适当的方法进行读取访问应该是可以的
• 如果使用者对象仍然需要更多的信息，那么它们自己的角色可能比普通使用者更重要，那么它们实现的某些部分是否应该在另一个类或模型中实现
• 为模型和使用者之间的数据交换引入（n）（抽象）类。将此信息从消费者传递到模型，让模型选择将哪些信息传递到中间层。但这已经带来了一定程度的复杂性，这可能是完全不必要的

---

无论对设计应用什么更改，您仍然可以选择是否将Pimpl习惯用法用于转发方法。最后一个建议是：不要声明其中一个类

friend

——这可能是相当自以为是的，但您的场景并不表明需要如此强的耦合。

Pimpl可能是正确的选择，但如果您需要访问其他类的私有数据，那么设计可能在其他方面存在缺陷？这是可能的。我确信这是一件很普通的事情，但是我只有几个月的C++经验，我仍然在为许多设计选择而奋斗。有什么办法可以改进我的设计吗？如果它是我的朋友，它只需要访问

mImpl

，不需要使用void*。没错，这很好。我想我会选择这个解决方案。Pimpl可能是正确的选择，但也许设计在ot中有缺陷

Consumer::ConsumerImpl::loadModel(Model model) {
    auto someModelValue = model.mImpl->someInternalValue;
}

class Consumer {
    Consumer(Model &model);
    void loadModel(Model &model);
    void doSomething();
private:
    class ConsumerImpl;
    std::unique_ptr<ConsumerImpl> mImpl;
};

class Model {
    Model(std::string &filename);
    void toFile(std::string &filename);
private:
    void *getObjectPtr();
    class ModelImpl;
    std::unique_ptr<ModelImpl> mImpl;
    friend Consumer;
};

void *Model::Model::getObjectPtr() {
    return mImpl->getObjectPtr();
}



class Model::ModelImpl {
public:
//    [...]
    void *getObjectPtr();

private:
    SecretInternalType mData;
};

void *Model::ModelImpl::getObjectPtr() {
    return static_cast<void*>(&mData);
}


// Access the internal data of Model from Consumer:
void Consumer::ConsumerImpl::doSomething() {
    SecretInternalType* data = static_cast<SecretInternalType*>(mModel->getObjectPtr());
}