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第十二篇:为用户设计良好的接口
前言
作为一名优秀的程序员,必须保证自己的代码能提供正确的,完善的接口,如此方能和同事,甲方更好的沟通合作,也让自己的代码更加地容易维护。
本文将介绍一些设计优秀接口的思路。
思路一:导入新的类型
下面还是先看这个例子,我定义了一个存储日期的 Date 类:
1 class Date2 {3 public:4 Date(int month, int day, int year);5 // ......6 };
可用以下方法定义一个 Date 对象:
1 Date d(30, 3, 1995);
可有些用户会犯很蠢的错误,比如:
1 Date d(30, 3, 1995);
显然,他用户将接口的参数输错位了。然而,优秀的接口应当能够友好反馈错误信息给用户,这种情况下,最好的策略就是定义新的类型,请参考下面这个 Date 类的设计:
1 class Day 2 { 3 public: 4 explicit Day(int d) 5 :val(d) {} 6 // ...... 7 private: 8 int val; 9 };10 11 class Month12 {13 public:14 static Month Jan() {15 return Month(1);16 }17 static Month Feb() {18 return Month(2);19 }20 // ......21 22 private:23 explicit Month(int m) {24 val = m;25 }26 // ......27 28 int val;29 // ......30 };31 32 class Year33 {34 public:35 explicit Year(int y)36 :val(y) {}37 private:38 int val;39 };
而定义一个 Date 对象,可采用如下方式:
1 Date d(Month::Feb(), Day(30), Year(1995));
在日,月,年各个类中,还可以实现更高级的封装。
思路二:引导用户进行正确编码
这里继续上一篇文章中提到的智能指针的一个例子,这里要说明的是,当时给出的那个工厂函数:
1 class Investment2 {3 // ......4 };5 6 Investment * createInvestment();
并不是很好的一种设计。
为啥?因为用户可能忘了使用智能指针把 Investment * 接过去。而使用下面的工厂函数接口设计可以有效的避免这个问题:
1 std::tr1::shared_ptr<Investment> createInvestment();
这样就让用户你不用智能指针都不行了,哈哈。
甚至你还可以更过分,指定智能指针在资源被指数为0的时候要调用的析构函数:
std::tr1::shared_ptr<Investment> createInvestment(){ // 指定智能指针类型及删除器 std::tr1::shared_ptr<Investment>retVal (static_cast<Investment *>(0), getRidOfInvestment); // retVal = ... // 令 retVal 指向正确的对象 return retVal;}
上段代码中的getRidOfInvestment是你自己指定的删除器。
思路三:限制类型什么事情可以做什么事情不能做
使用 const,explicit等限制性关键字,屏蔽无用的拷贝构造函数等可以做到这点。
这些在以前的文章中均有讲解。
思路四:使你的类尽量表现得像内置类型
要做到这点可不简单,你需要以"当初语言设计者设计语言内置类型时"那般谨慎的思考class的设计,对设计出的class,我们需要问自己以下几个问题:
1. 新的对象资源在何时创建? 何时销毁?
这部分同样涉及到构造函数,析构函数的编写。
2. 对象的初始化和赋值应该有什么样的差别?
这部分涉及到构造函数,拷贝构造函数,赋值运算符的编写。不要混淆这两个概念。
3. 如果对象发生了值传递,意味着什么?
你得仔细考虑这期间发生的资源相关的一些问题。
4. 哪些对象是合法范畴?
对象的成员是不是合法,这点很重要。它影响到了你诸多成员函数的错误检查工作,也影响到了抛出的异常。
5. 新的类需不需要配合某个继承图系?
如果这个类的子类要实现多态,那么成员函数就得声明为虚函数;如果这个类继承自其它类,那么当你自定义拷贝构造函数或者重载赋值运算符的时候,也得对父类部分做出处理。
6. 什么样的操作符和函数对这个新的类型来说是合理的?
需要考虑这个类型应该对哪些运算符重载,还有哪些函数被当做成员函数,哪些用非成员函数实现。
具体的选取规则,以后会有篇文章专门讲。
7. 什么样的标准函数应当驳回?
将它声明为 private
8. 新的类型成员将被哪些对象取用?
这个涉及到变量private,protected,以及友元相关机制。
9. 新的类型是否应当满足一般化的要求?
如果你要定义的是一个类家族,那么你需要的不止是一个类,而是一个类模板
小结
1. 类的设计不要贪快。要尽量满足,实现这些规则,贪快会导致开发后期事倍功半。
2. 本文应当在实际项目中进行类设计的时候边设计边看,如此,方能有显著的提高。
第十二篇:为用户设计良好的接口