《C++ API 設計》——寫給想寫好類庫的程式設計師

“藉助在大規模、協作性軟體專案方面的經驗，Martin Reddy介紹了對個體開發者和開發組織都有實際價值的模式與實踐。《C++ API設計》探索了常常被忽視的技術性和非技術性問題，有助於推動成功的設計決策，從而產生高質量的，健壯的，而且可以長期使用的API。”

---

API是應用程式設計介面的縮寫。API開發在現代軟體開發中隨處可見，其目的是為某個元件的功能提供一個邏輯介面，同時隱藏該模組內部的實現細節。有些API用起來很順手，而有些則用起來讓人摸不著頭腦，更有些讓人直接棄用。編寫優質的API非常困難。大多數人的經驗都源於不斷犯錯或借鑑別人的經驗，而本書試圖打破這種局面，提煉出耐用且不會過時的API設計策略。API有哪些品質要求，有哪些關鍵要素，有哪些通用的技巧，設計時要遵循哪些原則……這些問題都能在本書中找到答案。

本書主要內容。

• 第1章：API簡介。闡釋API的概念及其獨特之處，概覽全書內容。
• 第2章：特徵。解答優秀API應具備的特點。
• 第3章：模式。著眼於一些特定的API設計模式和慣用法，包括Pimpl慣用法、單例（singleton）、工廠方法（factory method）、代理（proxy）、介面卡（adapter）、外觀（facade）模式以及觀察者（observer）模式。
• 第4章：設計。討論功能需求的收集和使用用例建模推動簡潔有用的介面的設計，以及一些物件導向分析和設計的技術。這一章也將討論大型軟體專案所面臨的諸多問題。
• 第5章：風格。敘述各種風格的C和C++ API，如純C API、物件導向API、基於模板的API以及資料驅動的API。
• 第6章：C++的用法。討論各種能夠影響良好API設計的C++語言特性，如良好建構函式和操作符風格、名稱空間、指標和引用引數的比較、友元的使用以及如何在動態庫中匯出符號。
• 第7章：效能。分析API的效能問題並說明如何使用C++構建高效能的API。
• 第8章：版本控制。主要討論API版本控制以及如何保持向後相容性。
• 第9章：文件化。通過具體示例，藉助優秀的Doxygen工具，闡述給API新增註釋以及編寫文件的技巧。
• 第10章：測試。介紹各種型別的自動測試，包括單元測試、整合測試和效能測試，同時列舉一些可以在專案中使用的優秀的測試方法。
• 第11章：指令碼化。討論如何為C++ API建立指令碼繫結，以便此API能夠被諸如Python和Ruby等語言呼叫。
• 第12章：可擴充套件性。介紹如何編寫可擴充套件的API，以便讓程式設計師編寫定製的C++外掛以擴充套件其所提供的基本功能。這一章還會講解如何使用繼承和模板建立可擴充套件的介面。
• 附錄A：庫 。本書以如何建立靜態和動態庫的附錄作為結尾，討論靜態庫和共享庫之間的不同，並演示如何使用編譯器生成這些庫，以使你的程式碼能在其他應用中重用。

---

Martin Reddy博士是Code Reddy公司的CEO。他擁有電腦科學的博士學位以及在軟體行業超過15年的從業經驗。在此期間，Reddy博士撰寫了40多篇論文，發表了3項軟體專利，並與人合著了Level of Detail for 3D Graphics。他還是ACM以及IEEE的會員。

Reddy博士曾在Pixar動畫工作室工作過6年，他是該工作室的內部動畫系統的首席工程師。他設計並實現了很多高效能的API，這些API在一些奧斯卡獲獎影片及提名電影的製作中大放異彩，這些電影包括：《海底總動員》、《超人總動員》、《賽車總動員》、《美食總動員》，以及《機器人總動員》等。

隨後他在Bakery動畫工作室擔任技術經理，並領導了這家創業公司的動畫軟體開發，其工作包括設計與實現很多關鍵的API及制定整體的動畫工作流和使用者介面。

Reddy博士在他早期職業生涯中曾在SRI International供職5年，主要從事分散式三維地形視覺化技術相關的工作，該工作包括幾個開源地球空間資訊API的開發。他成功建立了在Web上描述3D地球空間資訊模型的ISO標準，並且還連續兩年被選為Web3D協會的會長。

Reddy博士開辦了一所諮詢公司，旨在為不同的軟體公司提供技術諮詢，他的客戶包括Linden Lab和Planet 9 Studios。前者涉及開源專案Second Life（第二人生）的API設計和基本架構的改進。Second Life是一個線上的3D虛擬世界，在全球已經有上千萬人使用者。