logo标签列表

类接口：基本还是复杂？

c++oopinterface
3

我正在为了娱乐和学习编写一个容器类。以前在编写容器类时，我会限制自己只使用一些非常基本的方法：GetValue，SetValue，GetSize 和 Resize。这样做是为了避免代码混乱，使我的类更易于调试。

然而，我意识到类的用户可能希望做更多的事情，而不仅仅是简单的替换操作。因此，我又添加了一些方法：

void Replace(const std::size_t Start, const std::size_t End, const T Value);
void Replace(const std::size_t Start, const std::size_t End, const MyClass Other);
void Insert(const std::size_t Index, const T Value);
void Insert(const std::size_t Index, const MyClass Other);
void Delete(const std::size_t Index);
void Delete(const std::size_t Start, const std::size_t End);

一般来说，类应该只提供最基本的接口，让类的用户自己编写函数来完成复杂的任务吗？还是应该内置复杂的功能，但这样会牺牲可维护性？

1
首先，你需要这些功能来实现你的目的吗？其次，如果你让它遵循标准库的模式，你的生活会更轻松。 - Chris Pitman
1
@Chris 我的目的是教育和娱乐，所以可能也可能不。 - Maxpm
两种不同的插入和替换方法是什么意思？T vs MyClass. - Matt Wonlaw
@mlaw 插入（Insert）会腾出空间给新元素，使其他元素腾挪位置。而替换（Replace）则仅覆盖现有元素。容器类是模板化的，因此T代表类所存储的内容，而MyClass则代表类本身。 - Maxpm
啊，明白了。所以Insert（Index，MyClass Other）就像是一个“addAll”操作。 - Matt Wonlaw
5个回答
2
类应该只提供基本/最小的成员函数接口（最好不要包含数据！）。然后，您可以将方便方法作为非友元非成员函数添加。但是根据接口原则，这些函数仍然是类接口的一部分。
您已经提到了主要原因：它使类更容易维护。此外，实现“方便”方法部分将作为测试，以查看您的接口是否足够好。
请注意，容器的成员函数部分通常应该非常通用和强大，并且不需要太多关注维护类不变量。
据我所知，这是关于此问题的最现代观点。它在Scott Meyer的“Effective C ++”（最近的第3版）和Sutter和Alexandrescu的“C ++编码标准”中得到了广泛倡导。
2
问题在于，一旦您编写另一个容器类（在野外有很多这样的类，您可能需要不同类型），您会发现您的设计方块在O（N * M）中，其中N是容器类的数量，M是算法的数量。
解决方案是将容器与算法解耦，这就是为什么在STL中引入了迭代器的原因。
还有其他替代迭代器的方法，例如使用多态性。您可以从抽象公共基类中提取出遍历接口，并根据它来实现算法。
简而言之，要让您的容器类保持尽可能少的逻辑。
2

您应该尽量保持界面简洁，特别是如果您可能想要实现不同的容器类型，例如基于数组和链表的容器。如果在所有容器中提供一些基本方法，则可以创建外部算法执行某些任务，但可以在所有容器上工作：

 void Replace(const std::size_t Start, const std::size_t End, const T Value);

可能会变成

 template<class ContainerType>
 void ReplaceAllElementsInContainer(ContainerType& Container, const std::size_t Start, const std::size_t End, const T Value);

在类外编写这些方法。如果您不这样做，您必须在所有容器中编写所有这些方法。

另一个可能性是使用模板方法模式（与C++模板无关），并在基类中编写所有这些方法（将基本方法定义为纯虚拟方法，并从实现的“便利”方法中调用它们）。这可能会导致许多虚拟函数调用，这对于容器类来说可能并不理想。

1
我曾经遇到过类似的情况。我的建议是，你需要有两个“基类”或“超类”。
第一个类是非常通用的类，代表了所有容器类的“概念根源”，几乎没有方法，类似于接口，应该像这样：

containers.hpp

class Container
{
protected:
   int GetValue();
   void SetValue(int newValue);

   size_t GetSize();

   void Resize(size_t);
};
第二个课程开始变得更加实际，概念性较少。

mcontainers.hpp

#include "containers.hpp";

class MethodContainer: public Container
{
protected:
  void Replace(const std::size_t Start, const std::size_t End, const T Value);
  void Replace(const std::size_t Start, const std::size_t End, const MyClass Other);
  void Insert(const std::size_t Index, const T Value);
  void Insert(const std::size_t Index, const MyClass Other);
  void Delete(const std::size_t Index);
  void Delete(const std::size_t Start, const std::size_t End);

}

最后，一些具体的类：

stacks.hpp

#include "containers.hpp";
#include "mcontainers.hpp";

#define pointer void*

class Stack: public MethodContainer
{
public:
  // these methods use "mcontainer::Insert", "mcontainer::Replace", etc
  void Push(pointer Item);
  void Pop();
  pointer Extract();
}

正如@Chris提到的，有几个库可以完成这项工作，但也总有例外情况，如果您需要，您可能希望“重新发明轮子”。

我有一个应用程序，它包含一些容器/集合的库。 它是用另一种编程语言制作的，需要将其迁移到C ++。 虽然我也检查了c++标准库，但最终还是将我的库迁移到了C ++，因为我有几个调用我的容器库的库，并且需要快速完成迁移。

当使用“基类”时，您可能希望“保护”其成员，并在子类中将其公开。 除非必要，我通常不会设置“私有”字段或方法。

总结：某些非常常见的复杂内容（例如内存分配或存储）可以在基类中完成，但大多数复杂性都应该留给子类处理。

0

如果这个容器只在你的代码中被你使用，并且你的接口方法足以满足特定的目的，那么这样做是可以的。

然而，一旦有其他人要使用这个容器，或者你计划在其他领域使用它，我建议添加与迭代器类型一起工作的接口方法，这样你的容器就更容易与stdlib容器和算法一起使用。使用stdlib容器的接口作为示例。

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的
可以查看英文原文，
原文链接