C++中的部分类

我希望避免重新编译包含公共头文件的所有内容，因为类定义的私有部分发生了更改。我正在调查PIMPL之外的其他选择

这就是我所尝试的：

我创建了一个包含类a的库：

A_p.h包含A类的私有部分

void PrivateMethod(int i);

A.h公共头文件：

class A
{
public:
    A();
    virtual ~A();
    // other public members
private:
#ifdef A_PRIVATE
#include "A_p.h"
#endif
};

A.cpp

然后，我创建了一个Win32控制台项目，其中包括公共头A.h和针对.lib文件的链接

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一切似乎都很顺利，但我不知道在这过程中会不会有什么陷阱。有人能详细说明一下吗？

一切似乎都在运转——似乎有必要。您正在经历未定义的行为。这是一个格式错误的程序——在使用该类的编译单元中，类定义必须相同

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由于这是UB，它看起来可以工作，但是尝试在私有部分声明一个虚拟方法，您很可能会遇到一些可见的问题。

一切似乎都正常-似乎有必要。您正在经历未定义的行为。这是一个格式错误的程序——在使用该类的编译单元中，类定义必须相同

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由于这是UB，它看起来可以工作，但是尝试在私有部分声明一个虚拟方法，您很可能会遇到一些可见的问题。

抽象类允许您通过对抽象类进行子类化来声明一个公共接口，但具有私有数据和函数

一个关键原因，这将无法按照您描述的方式工作，因此在C++标准中不支持，因为您提出的公开声明使得不可能知道A的大小。公共声明不显示私有数据需要多少空间。因此，只看到公共声明的代码不能执行新的A，不能为A的数组定义分配空间，也不能对指向A的指针进行算术运算

还有其他一些问题，可以通过某种方式解决，例如指向虚拟函数成员的指针的位置。然而，这会导致不必要的并发症

要生成抽象类，您必须在类中声明至少一个虚拟函数。虚拟函数定义为=0，而不是函数体。这意味着它没有实现，因此抽象类中不能有对象，除非作为派生自它的类的子对象

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然后，在单独的私有代码中，声明并定义一个派生自a的类B。您需要提供创建和销毁对象的方法，很可能是使用一个公共“new”函数，该函数返回指向a的指针，并通过调用一个可以看到B声明和一个公共“delete”的私有函数来工作函数，该函数使用指向a的指针，并通过调用可以查看B声明的私有函数来工作。

抽象类允许您通过对抽象类进行子类化来声明公共接口，但具有私有数据和函数

一个关键原因，这将无法按照您描述的方式工作，因此在C++标准中不支持，因为您提出的公开声明使得不可能知道A的大小。公共声明不显示私有数据需要多少空间。因此，只看到公共声明的代码不能执行新的A，不能为A的数组定义分配空间，也不能对指向A的指针进行算术运算

还有其他一些问题，可以通过某种方式解决，例如指向虚拟函数成员的指针的位置。然而，这会导致不必要的并发症

要生成抽象类，您必须在类中声明至少一个虚拟函数。虚拟函数定义为=0，而不是函数体。这意味着它没有实现，因此抽象类中不能有对象，除非作为派生自它的类的子对象

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然后，在单独的私有代码中，声明并定义一个派生自a的类B。您需要提供创建和销毁对象的方法，很可能是使用一个公共“new”函数，该函数返回指向a的指针，并通过调用一个可以看到B声明和一个公共“delete”的私有函数来工作函数，该函数使用指向a的指针，并通过调用可以看到B声明的私有函数来工作。

隐藏此类信息的三种好方法：

只能向前声明您的类。仅当它通过指针和/或引用传递给客户机代码，并且仅在库中使用时，它才起作用。您的库首先需要提供工厂函数或类似函数才能返回指针/引用，客户端永远不能调用new或delete

公开抽象基类，并再次提供工厂函数，该工厂函数实例化仅在库中可见的具体派生类

使用pimpl

我还想 请注意，您应该重新考虑任何大到需要隐藏它的类，但如果您真的无法将其拆分，则这些是您的选择

关于违反ODR的行为在实践中破坏事物的方式和原因：

对于实例的大小，库及其客户端代码可能有不同的意见。这可能会导致分配/解除分配等问题。 它们还可以预期不同的数据成员偏移、vtable布局等。 出于这些目的，内联方法被视为客户机代码，因为它们不会通过放入新的动态库构建来更新 PPS。较新的优化器可能能够在您不知道的情况下内联一些离线方法

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有3种隐藏此类信息的好方法：

只能向前声明您的类。仅当它通过指针和/或引用传递给客户机代码，并且仅在库中使用时，它才起作用。您的库首先需要提供工厂函数或类似函数才能返回指针/引用，客户端永远不能调用new或delete

公开抽象基类，并再次提供工厂函数，该工厂函数实例化仅在库中可见的具体派生类

使用pimpl

我也同意你应该重新考虑任何大到需要隐藏它的类，但是如果你真的不能分解它，这些就是你的选择

关于违反ODR的行为在实践中破坏事物的方式和原因：

对于实例的大小，库及其客户端代码可能有不同的意见。这可能会导致分配/解除分配等问题。 它们还可以预期不同的数据成员偏移、vtable布局等。 出于这些目的，内联方法被视为客户机代码，因为它们不会通过放入新的动态库构建来更新 PPS。较新的优化器可能能够在您不知道的情况下内联一些离线方法

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编写的，在C++中，一个适当的粒子类是不可能的，在某些情况下，这实际上是令人讨厌的。 继承和Pimpl模式提供了另一种选择，但每个对象都有一个指针的开销，这在RAM有限的嵌入式软件中可能会很高

为了解决这个问题，向ISO提交了一份正式的部分课程提案：

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遗憾的是，这个建议被否决了。

书面的，C++中不可能有适当的粒子类，在某些情况下这是令人讨厌的。 继承和Pimpl模式提供了另一种选择，但每个对象都有一个指针的开销，这在RAM有限的嵌入式软件中可能会很高

为了解决这个问题，向ISO提交了一份正式的部分课程提案：

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不幸的是，该提案被拒绝。

我读到了PIMPL，但我正在寻找一种避免的方法。为什么？您违反了ODR并导致了UB。那么，如果您更改了私有部分，会发生什么呢？PIMPL是您问题的正确解决方案。为什么要在已知和理解的解决方案存在的情况下创建新的习惯用法。其他开发人员将看到您的代码，并知道PIMPL的进展情况，而下一个看到您的代码并使用您的解决方案的人将感到困惑。@LuchianGrigore：“避免”在这里是一个大词，假设我们正在检查可能的替代方案。我读过PIMPL，但正在寻找一种方法来避免它。为什么？您违反了ODR并导致了UB。那么，如果您更改了私有部分，会发生什么呢？PIMPL是您问题的正确解决方案。为什么要在已知和理解的解决方案存在的情况下创建新的习惯用法。其他开发人员会看到你的代码，知道PIMPL的情况，而下一个看到你的代码使用你的解决方案的人只会感到困惑。@LuchianGrigore：“避免”在这里是一个大词，比如说我们正在检查可能的替代方案。难道没有办法确保二进制兼容性吗？@WouterHuysentruit no，因为这种方法从根本上是错误的。@WouterHuysentruit plus，您应该使用PIMPL习惯用法-这就是它存在的原因之一。我想以Qt为例。根据4.8.3头文件编译的基于Qt的程序仍能在具有Qt4.8.4库的系统上运行。而且他们确实向现有类添加了新方法。但在某种程度上，它们似乎保留了二进制兼容性…@LuchianGrigore IMHO，PIMPL有一个缺点——堆分配。堆栈上分配的小对象导致堆分配。这就是为什么可选而不仅仅是值语义指针。有像fast pimpl这样的方法，但它显然一点也不好=没有任何方法可以确保二进制兼容性吗？@WouterHuysentruit否，因为这种方法从根本上是错误的。@WouterHuysentruit plus，您应该使用PIMPL习惯用法——这就是它首先存在的原因之一。我想以Qt为例。根据4.8.3头文件编译的基于Qt的程序仍能在具有Qt4.8.4库的系统上运行。而且他们确实向现有类添加了新方法。但在某种程度上，它们似乎保留了二进制兼容性…@LuchianGrigore IMHO

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，PIMPL有一个缺点-堆分配。堆栈上分配的小对象导致堆分配。这就是为什么可选而不仅仅是值语义指针。有一些方法像fast pimpl，但它显然一点也不好=现在，这是一个不使用这种结构的好理由。类的大小在lib和exe中确实是不同的。现在，这就是不使用这种结构的一个很好的理由。类的大小在lib和exe中确实是不同的。

#define A_PRIVATE
#include "A.h"

A::A() {}
A::~A() {}
void A::PrivateMethod(int i) { }