c++ - 在多个 DLL 中分离类实现

Question

我正在尝试创建一个系统，该系统在每个 dll 中使用一个类的不同实现。所以我有一个 VertexBufferObject 类，它有一个实现和私有(private)方法(也许是该 DLL 严格使用的方法)。但是主要可执行文件只会使用一组特定的方法。例如:

在 openglGraphics.dll 中:

class VertexBufferObject {
    private:
        // Unexported data
        uint vbo;

        // Exported data (won't actually use this though)
        std::vector<Vec3> arr;
    public:
        // Unexported methods
        IDirect3DVertexBuffer9 *getVBO();

        // Exported methods
        virtual void Build(Vec2 array);
        virtual void Build(Vec3 array);
        virtual void Unbind();
        ~VertexBufferObject();
};

在 directXGraphics.dll 中:

class VertexBufferObject {
    private:
        // Unexported data
        IDirect3DVertexBuffer9 vbo;

        // Exported data (won't actually use this though)
        std::vector<Vec3> arr;
    public:
        // Unexported methods
        IDirect3DVertexBuffer9 *getVBO();

        // Exported methods
        virtual void Build(Vec2 array);
        virtual void Build(Vec3 array);
        virtual void Unbind();
        ~VertexBufferObject();
};

最后，可执行文件可以使用工厂函数并创建类的导出方法，但不能创建特定于 dll 的方法。这可能吗？还有其他方法可以处理吗？ (此外，如果您对图形 API 感兴趣并且可以发现其中的任何缺陷，那会很酷，但不是问题的重点。)

Answer 1

当然可以在 DLL 端执行此操作:您的每个实现都将在一个单独的编译单元和一个单独的 DLL，甚至一个单独的项目中。但是……

但这在DLL客户端是行不通的，因为客户端必须知道对象的定义，而ODR规则要求只有一个定义。

因此，您最好选择经过修改且更具可持续性的设计。

选项 1:使用公共(public)接口(interface)的继承

class IVertexBuffer {
    public:
        // Exported methods
        virtual void Build(Vec2 array)=0;
        virtual void Build(Vec3 array)=0;
        virtual void Unbind()=0;
        virtual ~IVertexBuffer();     // virtual function ==> virtual dtor !!!
};

在 openglGraphics.dll 中:

class VertexBufferGLObject : public IVertexBuffer {
    private:
        uint vbo;
        std::vector<Vec3> arr;
    public:
        // Unexported methods
        IDirect3DVertexBuffer9 *getVBO();

        // Exported methods of the interface
        void Build(Vec2 array) override;
        void Build(Vec3 array) override;
        void Unbind() override;
        ~VertexBufferObject();
};

工厂可以根据软件配置加载正确的 dll，并创建 VertexBufferGLObject ，而客户端代码只会使用多态基类。

然而，这意味着客户端代码仅使用指针和引用。如果需要复制，您需要使用 clone() 函数来避免切片的风险。

选项 2:更灵活地隐藏内部结构

您还可以使用 PIMPL idiom也称为 compilation firewall .

思路如下:

class IVertexBufferImpl;  // you need to define this only in the implementation 
class VertexBufferObject {
    private: 
        IVertexBufferImpl *myobject; 
    public:
        // Exported methods
        virtual void Build(Vec2 array);
        virtual void Build(Vec3 array);
        virtual void Unbind();
        virtual ~VertexBufferObject();  
        // + rule of 3 
};

你有更多的间接层次。但是此类的实现会将调用转发给 IVertexBuffer 对象，您可以使用工厂来创建私有(private)对象，如选项 1 中所示。优点是客户端可以将 VertexBufferObject 用作​​任何其他对象(按值或按引用) ): 它在封装/隔离方面更进一步。

方案三:使用桥梁设计模式

bride design pattern旨在将抽象与其实现解耦。

它在工作方式上与选项2类似，但意图不同:目标不是隐藏实现，而是解耦，以避免两边的推导和细化:在抽象上和在实现方。