用C++實現屬性
發布時間：2011-3-29 20:18
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關鍵詞：
屬性
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Delphi和C#的類都提供了“屬性”的概念，使得Getter和Setter的方法可以像訪問成員一樣簡單，如下面的Delphi代碼： TMyClass = class private FValue: Integer; funcation GetValue: Integer; procedure SetValue(value: Integer); public property Value: Integer read GetValue write SetValue; end; 紅色部分就是屬性的聲明，以后可以直接對Value進行讀寫，像下面這樣： MyClass.Value := 100; v = MyClass.Value; 屬性有幾個顯而易見的好處： •與Getter和Setter相比更加簡單，就像直接訪問成員一樣。 •與直接訪問成員相比，屬性可以控制讀寫權限，并通過Getter和Setter對代碼進行檢驗。 •屬性對UI的所見即所得編輯很有用，可以很直觀的設置某個屬性，如大小，顏色等；QT似乎也大量應用屬性，不過我沒有去看過。 C++原生沒有支持屬性，但這個語言的特點就是語法強大，通過一些高級屬性就可以實現其他語言的特性。要實現屬性，C++當然是可以勝任了，而且實現方式有很多，我在網上就看過幾種實現。不過在這里我要講另外兩種實現，一種是我想到的，另一種是編譯器的擴展。 先看第一種，網上通常的實現是用“模板+操作符重載”的方式，這種方式需要在類的構造函數中初始化模板類成員，并且模板類包含了3個成員：外部類指針和讀寫函數指針。這個模板類成員就是“屬性”，一個屬性將浪費掉一些存儲，如果一個類存在大量屬性，則這個類的空間尺寸是可觀的。 我的實現是用“本地類+操作符重載”的方式，用了3種本地類，分別實現“只讀，只寫，可讀寫”三種屬性，用宏包裝起來方便使用，請看下面的代碼： // 取外部類實例指針(this) // outClass 外部類名 // localClassMem 本地類成員 #define OUTCLASS_THIS(outClass, localClassMem) ((outClass*)((unsigned char*)this - offsetof(outClass, localClassMem))) // 屬性定義宏 // cls 定義屬性的類 // type 屬性的類型 // propname 屬性名 // getter 讀函數 // setter 寫函數 #define PROPERTY_R(cls, type, propname, getter) \ class property_##getter \ { \ public: \ operator type () \ { \ return OUTCLASS_THIS(cls, propname)->getter(); \ } \ } propname #define PROPERTY_W(cls, type, propname, setter) \ class property_##setter \ { \ public: \ property_##setter &operator = (const type& value) \ { \ OUTCLASS_THIS(cls, propname)->setter(value); \ return *this; \ } \ } propname #define PROPERTY_RW(cls, type, propname, getter, setter) \ class property_##getter_##setter \ { \ public: \ operator type () \ { \ return OUTCLASS_THIS(cls, propname)->getter(); \ } \ property_##getter_##setter &operator = (const type& value) \ { \ OUTCLASS_THIS(cls, propname)->setter(value); \ return *this; \ } \ } propname 有了這幾個宏，就可以寫一個測試類來看看結果了： class Test { public: PROPERTY_R(Test, int, ValueR, GetValueR); PROPERTY_W(Test, float, ValueW, SetValueW); PROPERTY_RW(Test, bool, ValueRW, GetValueRW, SetValueRW); Test(): mValueR(100), mValueW(0), mValueRW(false) { } int GetValueR() { return mValueR; } void SetValueW(const float value) { mValueW = value; } bool GetValueRW() { return mValueRW; } void SetValueRW(bool value) { mValueRW = value; } private: int mValueR; float mValueW; bool mValueRW; };int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { Test test; int v = test.ValueR; cout< test.ValueRW = true; cout< 基本上可以滿足要求了，內部類沒有成員，一個類只占一個字節，比之前面的要節省得多。 盡管用標準語法可以實現“屬性”，但仍有一些不足之處，首先是屬性若傳入有可變參數的函數時會有問題，如下面： printf("%d", test.ValueR); 編譯器識別不出可變參數的具體類型，因此ValueR并沒有默認轉換為int，要這樣寫才正確： printf("%d", (int)test.ValueR); 另外一個問題是“數組屬性”如何實現，至少我沒有找到更好的辦法，若哪位朋友有好的辦法，不訪分享出來。 如果你確定你的代碼只會運行在Windows上，并且只用VC作為編譯器，那么就可以用第二種實現。微軟提供了property關鍵字用來支持屬性機制，編譯器會自動將屬性替換為Get或Set函數，這樣一來屬性就根本不占用任何空間，也沒有任何調用開銷。 下面同樣包裝了幾個宏，不僅實現了普通屬性，也實現了數組類型的屬性： #define PROPERTY_R(type, propname, getter) __declspec(property(get=getter)) type propname #define PROPERTY_W(type, propname, setter) __declspec(property(put=setter)) type propname #define PROPERTY_RW(type, propname, getter, setter) __declspec(property(get=getter, put=setter)) type propname #define PROPERTY_ARRAY_R(type, propname, getter) __declspec(property(get=getter)) type propname[] #define PROPERTY_ARRAY_W(type, propname, getter) __declspec(property(put=setter)) type propname[] #define PROPERTY_ARRAY_RW(type, propname, getter, setter) __declspec(property(get=getter, put=setter)) type propname[] 有了編譯器的支持，事情的確簡單得多了。 |
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