c++ 命名空间和类层次结构

Question

这个问题困扰了我一段时间，但找不到最好的解决方法。我试图通过一个例子来说明这一点。

我正在开发一个包含许多类的图形库。一些类彼此之间是“一部分”关系，例如这 3 个类:

namespace MyGraphicsLibrary
{

class MatrixStack
{

};

class Transform
{
    MatrixStack mMatrixStack;
};

class Renderer
{
    Transform mTransform;
};

}

Renderer 类供用户使用，但我不希望他们在查找 Transform、MatrixStack 类时看到 我的图形库。最后两个类仅供Renderer类使用，不供用户使用。

这里我想做两件事:

1. 对用户隐藏 Transform、MatrixStack 类。

2. 反射(reflect)类的“部分”层次结构。

我尝试了以下方法来解决这个问题:

1. 对我来说最好的解决方案是私有(private)嵌套类，因为它会向用户表明嵌套类是私有(private)的，并且如果您只查看 Renderer 也会反射(reflect)层次结构类声明。以下帖子实际上让我不确定这是一个好的解决方案:Pros and cons of using nested C++ classes and enumerations?

2. 我试图将Transform、MatrixStack 放入另一个名为Private 的命名空间中。因此，查找 MyGraphicsLibrary 命名空间的用户会看到 Private 命名空间，它仅涵盖所有不供用户使用的类。这很好，但是有很多其他类也有同样的问题，我很快用彼此无关的类填充了 Private 命名空间。在这里我只能想出丑陋的解决方案，比如引入嵌套命名空间:

   namespace MyGraphicsLibrary
   {
       //private classes belonging to Renderer class
       namespace PrivateRenderer
       {
       class MatrixStack
       {
       };
   
           class Transform
           {
               MatrixStack mMatrixStack;
           };
       }
   
       //public classes for users
       class Renderer
       {
       Transform mTransform;
       };
   }
   

也许我在这里漏掉了一些东西，但你认为哪一个是正确的选择。有人有第三种方法吗？

Answer 1

您可以使用 PIMPL-(也称为不透明指针)习惯用法。使用帽子，您可以通过以下方式完全隐藏用户的类:

在您的公共(public) header 中(在您的包含文件夹中):渲染器.h

class RendererImpl; // forward declaration of internal render structure

//public classes for users
class Renderer
{
  public:
    Renderer();
    ~Renderer();
    // public interface comes here and delegates all calls to RendererImpl (have to be implemented in cpp)

  RendererImpl* renderer; // better use something like QScopedPointer here
};

中央人民政府:

#include "RendererImpl.h" // your actual renderer that 

Renderer::Renderer()
:renderer(new RendererImpl)
{}
Renderer::~Renderer()
{
  delete renderer;
}

这些实现可能对 API 完全隐藏。 header 必须与实际接口(interface)分开。