D編程語言中的Pimpl-idiom

Question

D有一個夢幻般的模塊系統，與C++相比，它大大縮短了編譯時間。根據文獻，D仍然提供了不透明的結構和聯合體，以便實現這個pimpl習語。我的問題是：我怎樣才能在一個模塊中聲明一個嵌套結構（或聯合），並在另一個模塊中定義它？這是什麼語法？

在C++中的頭看起來像這樣

struct S { 
    ... 
    struct Impl; 
    Impl * p; 
}; 

和實現文件（CPP文件）會用一些有趣的前瞻性:: -syntax這樣的：

#include "header.h" 
struct S::Impl { 
    ... 
}; 

我如何在D中實現相同？

Answer 1

D（DMD，至少）使用.di文件進行聲明。它們有點相當於C .h文件，但它們是可選的。 D編譯器可以自動生成.di文件（當指定-H開關時），但我相信目前它所做的只是剝離函數體和單元測試。

下面是實現PIMPL一種方式使用.di文件：

• mod.di：

  struct S 
  { 
      struct I; 
      I* pi; 
  } 
  

• mod.d：

  struct S 
  { 
      struct I 
      { 
       int v; 
      } 
  
      I* pi; 
  } 
  

請注意，目前您有責任確保S中的字段在.d和.di文件中都相同 - 如果它們不同，編譯後的模塊將不同地瞭解字段的佈局方式，這可能導致內存損壞。當前的編譯器實現不會驗證.d和.di文件中的定義是否匹配。

Answer 2

我的問題是：如何在一個模塊中聲明一個嵌套的結構（或聯合）並在另一個模塊中定義它？

爲了得到它 - 這是故意不可能在D設計。這是擁有可靠模塊系統的直接後果 - 每個符號聲明都由其聲明的模塊名稱隱含地限定。由於各種原因，您不能將符號劫持到另一個模塊「命名空間」中。

這就是說，沒有必要在同一模塊中使用pimpl的方法。有關更多詳細信息，請參閱Cyber​​Shadow答案。

Answer 3

另一種方法是基於D的系統類的層次上：

所有對象繼承或明或暗地在對象。

這樣的想法是PIMPL實現在OuterClass，生成相應的 二檔，手動從二檔 刪除OuterClassPrivate的所有定義和改變平普爾成員的聲明。

例如：

共享庫的第一版本

module pimpl.mylib; 

class PimplTest 
{ 
    this() 
    { 
     mImpl = new PimplTestPrivate(); 
    } 

    ~this() 
    { 
    } 

    string sayWhat(string what) 
    { 
     return mImpl.ku ~ " " ~ what; 
    } 

    private class PimplTestPrivate 
    { 
     string ku = "Ku!!1"; 
    } 

    private PimplTestPrivate mImpl; 
} 

測試應用：

module main; 

import std.stdio; 
import pimpl.mylib; 

void main() 
{ 
    PimplTest t = new PimplTest(); 
    writeln(t.sayWhat("?")); 
} 

共用MYLIB可以內置下面的方式（在Linux下）：

$ dmd -H -c mylib.d -fPIC 
$ dmd -ofmylib.so mylib.o -shared -defaultlib=libphobos2.so -L-rpath=/path/to/where/shared/phobos/library/is 

然後編輯genereated二檔：

// D import file generated from 'mylib.d' 
module pimpl.mylib; 
class PimplTest 
{ 
    this(); 
    ~this(); 
    string sayWhat(string what); 

    // NOTE this 
    private Object mImpl; 
} 

編譯測試itsel

$ dmd -c main.d /path/to/first/version/of/mylib.di 
$ ln -s /path/to/first/version/of/mylib.so . 
$ dmd main.o -L-l:mylib.so -defaultlib=libphobos2.so -L-rpath=/path/to/where/shared/phobos/library/is:. 
$ ./main 
Say: ? 

然後我們改變MYLIB：

module pimpl.mylib; 

import std.conv; 

class PimplTest 
{ 
    this() 
    { 
     mImpl = new PimplTestPrivate(); 
    } 

    ~this() 
    { 
    } 

    string sayWhat(string what) 
    { 
     return mImpl.getMessage1(mImpl.getValue(), what); 
    } 

    private class PimplTestPrivate 
    { 
     int getValue() 
     { 
      return 42; 
     } 

     string ku = "Ku!!1"; 

     string getMessage1(int x, string y) 
     { 
      return "x = " ~ to!(string)(x) ~ ", " ~ y; 
     } 

     double pi = 22.0/7.0; 
    } 

    private PimplTestPrivate mImpl; 
} 

編譯並替換二進制共享對象（所以文件）的第一個版本的mylib剛建成一個。運行測試應用程序不能崩潰，但輸出會有所不同。