c++ - 跨平台 C++ 代码和单个 header - 多种实现

Question

听说有一种写Cross Platform c++代码的方法是定义类如下(比如一个Window类):

window.h
window_win32.cpp
window_linux.cpp
window_osx.cpp

然后相应地选择实现文件。但是，如果我有与操作系统相关的那个类的成员呢？类似于 Win32 实现的 HWND 成员。我不能把它放在 window.h 中，或者当我尝试在 Linux 上编译它时，它会产生编译器错误。

我需要#ifdef吗？我已经问过一个类似的问题，但这个问题更关注这个特定问题。

Answer 1

有更多方法可以解决这个问题 - 每种方法都有其优点和缺点。

1.) 使用宏#ifdef、#endif

// Note: not sure if "WINDOWS" or "WIN32" or something else is defined on Windows
#ifdef WINDOWS
    #include <window.h>
#else
    // etc.
#endif

class MyClass
{
public:

    // Public interface...

private:

#ifdef WINDOWS
    HWND m_myHandle;
#else
    // etc.
#endif

};

优点:

• 程序的最大速度。

缺点:

• 可读性较差。对于许多平台，它可能会变得非常困惑。
• 包含特定于平台的包含可能会破坏某些内容。 windows.h 定义了许多具有正常名称的宏。

2.) 如前所述，您可以使用多态性:

// IMyClass.h for user of your class:

class IMyClass
{
public:

    virtual ~IMyClass() {}
    virtual void doSomething() = 0;

};


// MyClassWindows.h is implementation for one platform

#include <windows.h>
#include "IMyClass.h"

class MyClassWindows : public IMyClass
{
public:

    MyClassWindows();
    virtual void doSomething();

private:

    HWND m_myHandle;

};

// MyClassWindows.cpp implements methods for MyClassWindows

优点:

• 更简洁的代码。

缺点:

• 用户无法直接创建您的类的实例(尤其是不在堆栈上)。
• 您必须提供特殊的创建函数:例如 declare IMyClass* createMyClass();并在 MyClassWindows.cpp 和其他平台特定文件中定义它。在那种情况下(嗯，事实上在整个多态性情况下)，您还应该定义销毁实例的函数 - 以保持成语“创建它的人也应该销毁”。
• 由于虚拟方法而导致的速度几乎没有减慢(在这些日子里，除了非常非常特殊的情况外，几乎完全无关紧要)。
• 注意:在内存有限的平台上，由于 RAM 碎片问题，分配可能会出现问题。在这种情况下，可以通过为您的对象使用某种内存池来解决。

3.) PIMPL 成语。

// MyClass.h

class MyClass
{
public:

    MyClass();
    void doSomething();

private:

    struct MyClassImplementation;

    MyClassImplementation *m_impl;

}


// MyClassWindows.h

#include <windows.h>
#include "MyClass.h"

struct MyClassImplementation
{
    HWND m_myHandle;

    void doSomething();

}

在这种情况下，MyClassImplementation 会保留所有需要的(至少是特定于平台的)数据并实现所需的(同样是特定于平台的)。在 MyClass.cpp 中包含特定于平台的实现(方法可以是内联的)，在构造函数中(或者稍后，如果你想 - 请小心)你分配实现，在析构函数中你将销毁它。

优点:

• 用户可以创建您的类的实例(包括在堆栈上)(不用担心取消/删除指针)。
• 您不需要在 MyClass.h 中包含特定于平台的 header 。
• 您可以简单地添加引用计数器并实现数据共享和/或写时复制，即使它保留大量数据，也可以轻松地将您的类用作返回值。

缺点:

• 您必须分配实现对象。对象池可以提供帮助。
• 当调用一个方法时，两个被调用，一个指针解引用。不过，今天应该没问题。

4.) 定义一个中性类型，它足够大以保存您的数据。例如 long long int。

// MyClass.h

class MyClass
{
public:

    MyClass();
    void doSomething();

private:

    typedef unsigned long long int MyData;

    MyData m_data;

};

在实现中(例如 MyClassWindows.cpp)，您总是需要在 MyClass::MyData 和存储的实际数据之间进行转换(重新解释转换)。

优点:

• 与第一种方法一样快，但要避免使用宏。
• 在不需要时避免分配。
• 避免多个方法调用。
• 避免在 MyClass.h 中包含特定于平台的 header 。

缺点:

• 您必须绝对 110% 确定 MyClass::MyData 的大小始终至少与存储的数据相同。
• 如果不同的平台存储不同大小的数据，那么除非您使用宏，否则您会占用空间(如果您使用几个项目，没关系，但有数百万个项目......)。这样的话，就不会那么乱了。
• 这是处理数据的低级工作 - 不安全，而不是 OOP。但很快。

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因此，请使用最适合您的问题...和您的个性 :3 的那个，因为就当今的力量而言，所有四个在速度和空间方面都或多或少相对相等。