第十三篇：成員函式與非成員函式的選擇

穆晨發表於2017-01-27
函式

前言

       相信很多使用C++語言的人都有這麼一種錯誤的觀點 - 除了主函式，其他函式都應當宣告為某個類的成員函式，以實現封裝性。

       這種觀點錯在哪裡？我們又該如何在成員函式與非成員函式之間進行選擇呢？

       針對這個問題，本文將給出一種非常科學的解決方案。

問題分析

       假定有一個網頁瀏覽器類，其中有用來清除快取，清除瀏覽記錄，清除cookies的成員函式：

1 class WebBrowser
2 {
3 public:
4     // ......
5     void clearCache();    // 清除快取
6     void clearHistory();    // 清除瀏覽記錄
7     void removeCookies();    // 清除cookies
8     // ......
9 };

       相信有很多使用者希望能夠一次執行完所有的這些函式。

       故也許你會做出這樣的設計：

 1 class WebBrowser
 2 {
 3 public:
 4     // ......
 5     void clearEverything();    // 這個函式包含下面三個函式
 6     void clearCache();    // 清除快取
 7     void clearHistory();    // 清除瀏覽記錄
 8     void removeCookies();    // 清除cookies
 9     // ......
10 };

       但更有經驗的程式設計師會用非成員函式實現此功能：

1 // 非成員函式
2 void clearBrowser(WebBrowser & wb)
3 {
4     wb.clearCache();
5     wb.clearHistory();
6     wb.removeCookies();
7 }

       下面來分析這兩種做法：

       某個功能用成員函式來實現的話，物件中的變數將對該函式徹底開放，同時會將物件中的資料更大程度的暴露出來，尤其是隨著開發的進行你會設定非常非常多的成員函式，到時你都搞不清哪些資料是封閉的哪些是可供使用者操縱的。

       故這樣的做法很大程度上其實是破壞了封裝性，應當採用下面這種做法。

       也許你會抱怨，如果設定為非成員函式，那到時一堆非成員函式，程式碼豈非亂成一團？

       那麼你就需要好好學習下 - C++中非成員函式的使用方法了。

C++中非成員函式的使用方法

       還是接著上面這個例子。

       隨著開發的進展，這個瀏覽器的類中會增加與書籤有關的操作，與cookies相關的操作。。。。。。這種情況下，科學的做法是：

       1. 瀏覽器類中僅僅包含最核心的一部分函式 - 也即所有的使用者都需要的。

       2. 對於書籤與cookies相關操作，分別建立各自的.h，.cpp檔案。

       3. 將1,2中的所有標頭檔案都囊括進一個namespace。這裡設定namespace的目的就是為了防止非成員函式重名。關於namespace的相關說明請查閱相關文件。

       具體實現可參考以下程式碼：

 1 // webbrowser.h
 2 namespace WebBrowserStuff {
 3 
 4     class WebBrowser
 5     {
 6         // ......
 7         // 僅定義該類最核心的功能
 8         // ......
 9     };
10 
11     // 定義核心非成員函式
12 }
13 
14 // webbrowserbookmarks.h
15 namespace WebBrowserStuff {
16 
17     // 定義與書籤有關的非成員函式
18 
19 }
20 
21 // webbrowsercookies.h
22 namespace WebBrowserStuff {
23 
24     // 定義與cookies有關的非成員函式
25 
26 }

       對於類的使用者來說，需要哪方面功能就 #include 哪個標頭檔案，非常方便。

小結

       如今一些大型類庫，比如標準類庫，OpenCV，都是這樣的組成及使用方式。

       以後的文章中會告訴你如何將你自己實現的模組封裝成dll，供其他人使用，就像OpenCV OpenGL等知名類庫一樣，敬請期待:)

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