C++实现“隐藏实现，开放接口”的方案

本文从一个实例讲解了C++实现“隐藏实现，开放接口”的方案，文章条理清新，内容充实,需要的朋友可以参考下

为什么要有接口？

接口就是一个程序与其它程序交流的窗口。就比如有一个电视机，我并不需要知道它是怎样工作的，我只要知道按电源键就可以开启电视，按节目加(+)减(-)可以切换电视频道就可以了。

Java程序员都知道Java中有interface可以实现对外的接口，但C++并没有接口这样的语法，那它要好怎样实现对外提供接口呢?我们可以通过纯虚函数定义一个抽象类，专门用来声明一个类的功能。

我们完成了一个程序模块的开发，要把这个程序模块给别人用，你肯定不会把源代码给他(那别人就完全撑屋你的技术了)，你会把这个程序模块编译成一个库(静态库lib或动态库dll)再给别人用。那别人拿到你的库后怎样用呢?这就需要看你的程序所提供的接口。C++的封装性是特别好的(个人觉得比Java好多了，Java打成的jar包很容易就可以被反编译，C++要反编译就困难多了)，我只要给你编译出的库和接口的头文件就可以了。

从一个实例讲讲实现方案

需要

我们先来看一个场景。假设有一个电子文档(Document)、一个文档下有多个页(Page)，每个页下有多个文本单元(TextUnit,表示文档内元素的基本单位),一个文档中的所有文本单元对象都有唯一的ID。其类图关系如下：

图1 ：类的关系图

设计

根据需求，我们可以定义三个类Document、Page、TextUnit分别表示文档、页、文本单元，每个类我们还需要一个对外的接口，于是需要三个对外的接口类IDocument、IPage、ITextUnit。

根据这些类我们先创建.cpp文件和.h文件，组织一下工程(EBook)目录结构如下：

图2: 工程目录结构

这里Document、Page、TextUnit就是具体的实现类，IDocument、IPage、ITextUnit就是对外提供的接口，这样就实现了实现与接口分离。

代码实现

1. IDocument.h： 
2.  
3. #pragma once 
4.  
5. class IPage; 
6.  
7. class IDocument 
8. { 
9. public: 
10. virtual ~IDocument(void){} 
11.  
12. public: 
13.  
14. //--------------------------------------------------------------- 
15. //function:  
16. // GenerateId 生成本文档内唯一的文本对象ID 
17. //Access: 
18. // virtual public  
19. //Parameter: 
20. //Returns: 
21. // int - 返回ID 
22. //Remarks: 
23. // ... 
24. //author: luoweifu 
25. //--------------------------------------------------------------- 
26. virtual int GenerateId() = 0; 
27.  
28. //--------------------------------------------------------------- 
29. //function:  
30. // AddPage 添加一页 
31. //Access: 
32. // virtual public  
33. //Parameter: 
34. //Returns: 
35. // IPage* - 返回页对象 
36. //Remarks: 
37. // ... 
38. //author: luoweifu 
39. //--------------------------------------------------------------- 
40. virtual IPage* AddPage() = 0; 
41. }; 
42.  
43. IPage.h： 
44.  
45. #pragma once 
46.  
47. class ITextUnit; 
48.  
49. class IPage 
50. { 
51. public: 
52. virtual ~IPage(void){} 
53.  
54. public: 
55.  
56. //--------------------------------------------------------------- 
57. //function:  
58. // AddTextUnit 添加一个文本单元 
59. //Access: 
60. // virtual public  
61. //Parameter: 
62. //Returns: 
63. // ITextUnit* - 文本单元对象 
64. //Remarks: 
65. // ... 
66. //author: luoweifu 
67. //--------------------------------------------------------------- 
68. virtual ITextUnit* AddTextUnit() = 0; 
69. }; 
70.  
71. ITextUnit.h 
72.  
73. #pragma once 
74.  
75. class ITextUnit 
76. { 
77. public: 
78. ~ITextUnit(void){} 
79.  
80. public: 
81. //--------------------------------------------------------------- 
82. //function:  
83. // GetId 获得ID 
84. //Access: 
85. // virtual public  
86. //Parameter: 
87. //Returns: 
88. // int - 返回ID 
89. //Remarks: 
90. // ... 
91. //author: luoweifu 
92. //--------------------------------------------------------------- 
93. virtual int GetId() = 0; 
94.  
95. //--------------------------------------------------------------- 
96. //function:  
97. // SetId 设置ID 
98. //Access: 
99. // virtual public  
100. //Parameter: 
101. // [in] int id - 要设置的ID 
102. //Returns: 
103. // void -  
104. //Remarks: 
105. // ... 
106. //author: luoweifu 
107. //--------------------------------------------------------------- 
108. virtual void SetId(int id) = 0; 
109.  
110. }; 

提供C接口

从上面的代码我们可以看到IPage可以由IDocument创建,ITextUnit可以由IPage创建。那问题来了，IDocument由谁来创建呢?这时我们可以提供两个全局的函数CreateDoc和DestroyDoc用来创建和销毁IDocument的对象指针，这两个函数是全局函数(C类型的函数)，我们需要为其提供C的导出接口(这很重要)。其接口定义如下：

1. #pragma once 
2.  
3. #include "IDocument.h" 
4. #include "IPage.h" 
5. #include "ITextUnit.h" 
6.  
7.  
8. //=============================================================== 
9. //要导出静态库时，导出库的工程和使用库的工程都要加预编译宏EXPORT_STATIC 
10. //要导出动态库时，导出库的工程要加预编译宏EXPORT_STATIC，使用库的工程不用 
11. //=============================================================== 
12. #ifdef EXPORT //导出库 
13. #define _API_ __declspec(dllexport) 
14. #else //导入库 
15. #define _API_ __declspec(dllimport) 
16. #endif //EXPORT 
17.  
18.  
19. #ifdef EXPORT_STATIC //导出静态库 
20. #define EBAPI int 
21. #else //导出动态库 
22. #define EBAPI extern "C" _API_ int 
23. #endif //EXPORT_STATIC 
24.  
25.  
26. //--------------------------------------------------------------- 
27. //function:  
28. // CreateDoc 创建Document对象 
29. //Access: 
30. // public  
31. //Parameter: 
32. // [in] IDocument * & pDocument - 
33. //Returns: 
34. // EBAPI - 
35. //Remarks: 
36. // ... 
37. //author: luowf[/luoweifu] 
38. //--------------------------------------------------------------- 
39. EBAPI CreateDoc(IDocument*& pDocument); 
40.  
41.  
42. //--------------------------------------------------------------- 
43. //function:  
44. // DestroyDoc 销毁一个Document对象 
45. //Access: 
46. // public  
47. //Parameter: 
48. // [in] IDocument * pDocument - 
49. //Returns: 
50. // EBAPI - 
51. //Remarks: 
52. // ... 
53. //author: luowf[/luoweifu] 
54. //--------------------------------------------------------------- 
55. EBAPI DestroyDoc(IDocument* pDocument); 

使用库

我们可以将EBook编译成一个静态库，然后再创建一个新的工程使用它。EBook工程设置：

创建一个新的工程UseEBook使用EBook库。UseEBook工程配制：

Generation Properties/C++/Preprocess/Preprocess Definitions:EXPORT_STATIC

Generation Properties/Linker/General/Addtional Library Directories:lib库所在路径

Generation Properties/Linker/Input/Addtional Dependencies:EBook.lib

测试代码：

1. #include "stdafx.h" 
2.  
3. #include <iostream> 
4.  
5. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 
6. { 
7. IDocument* pDoc = NULL; 
8. if(CreateDoc(pDoc) != 0) 
9. { 
10. return -1; 
11. } 
12.  
13. IPage* pPage = pDoc->AddPage(); 
14. ITextUnit* pTextUnit = pPage->AddTextUnit(); 
15. std::cout << pTextUnit->GetId() << std::endl; 
16.  
17. DestroyDoc(pDoc); 
18.  
19. return 0; 
20. } 

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助。