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在C++中实现“属性 (Property)”

时间:2009-09-21 00:00 点击:477次 字体:[ ]




    摘要:

    本文介绍了在C++中实现“属性 (Property)”的方法,“属性”是我们在C#(或其它一些语言)中常常能用到的一种特性。这里介绍的实现方法使用的是标准的C++,没有用任何其它的语言扩展。而大部分的库或是编译器为了实现“属性”,往往对C++作一些扩展,就像我们在托管的C++或是C++ Builder中看到的那样,也有的是使用普通的set和get方法,这些都不能算是真正的“属性”。

    正文:

    首先,让我们来看看什么是“属性”。“属性”在外观上看起来就像类中的一个普通成员变量(或者称为是“字段”),但它内部是通过一组set/get方法(或称作read/write方法)来访问类中实际的成员变量。

    举例来说,如果我有一个类A和它的一个“属性”Count,我就可以写出如下的代码:

    A foo;

    cout << foo.Count;

    Count实际上是调用了一个get函数,并返回了我们所希望得到的成员变量值。使用“属性”而不是直接使用成员变量值的最大好处是你可控制这个“属性”是只读的(您只能读出它的值而不能改变它的值)、只写的、或是可读可写的。让我们一起来实现它吧:

    我们希望能实现下面的用法:

    int i = foo.Count; //—— 实际上调用get函数来获取实际的成员变量的值 ——

    foo.Count = i;   //—— 实际上将调用set函数来设置实际的成员变量的值 ——

    因此,很明显的,我们需要重载“=”运算符以便可以设置“属性”的值,还要正确处理“属性”的返回类型(稍后就可以看到一点)。

    我们将实现一个类,名叫property,它将表现得像一个“属性”,它的结构如下:

    template<typename Container, typename ValueType, int nPropType>

    class property {}

    这个类模版将表现为我们需要的“属性”。Container是一个类的类型(后面我们称之为“容量类”),这个类就是包含要实现为“属性”的实际成员变量、访问这个变量的set/get方法和表现出来的“属性”的类。ValueType是容量类内部的实际成员变量的类型(也将成为“属性”的类型),nPropType表示“属性”的类别:“只读”、“只写”或是“读写”。

    我们还需要设置一组指针,指向容器类特定成员变量的set和get方法,同时还要重载“=”运算符,使得“属性”可以表现得像一个变量。下面我们看看property类的完整程序。

 #define READ_ONLY 1

#define WRITE_ONLY 2

#define READ_WRITE 3

 

template <typename Container, typename ValueType, int nPropType>

class property

{

public:

property()

{

  m_cObject = NULL;

  Set = NULL;

  Get = NULL;

}

//-- This to set a pointer to the class that contain the

//   property --

void setContainer(Container* cObject)

{

  m_cObject = cObject;

}

//-- Set the set member function that will change the value --

void setter(void (Container::*pSet)(ValueType value))

{

  if((nPropType == WRITE_ONLY) || (nPropType == READ_WRITE))

    Set = pSet;

  else

    Set = NULL;

}

//-- Set the get member function that will retrieve the value --

void getter(ValueType (Container::*pGet)())

{

  if((nPropType == READ_ONLY) || (nPropType == READ_WRITE))

    Get = pGet;

  else

    Get = NULL;

}

//-- Overload the '=' sign to set the value using the set

//   member --

ValueType operator =(const ValueType& value)

{

  assert(m_cObject != NULL);

  assert(Set != NULL);

  (m_cObject->*Set)(value);

  return value;

}

//-- To make possible to cast the property class to the

//   internal type --

operator ValueType()

{

  assert(m_cObject != NULL);

  assert(Get != NULL);

  return (m_cObject->*Get)();

}

private:

  Container* m_cObject;  //-- Pointer to the module that

                         //   contains the property --

  void (Container::*Set)(ValueType value);

                         //-- Pointer to set member function --

  ValueType (Container::*Get)();

                         //-- Pointer to get member function --

};

    让我们来一段段的分析程序:

    下面这段代码把Container指针指向一个有效的对象,这个对象就是我们要添加“属性”的类(也就是容器类)的对象。

 void setContainer(Container * cObject)

{

  m_cObject = cObject;

}

    下面这段代码,设置指针指向容器类的set/get成员函数。这里仅有的一点限制是set函数必须是带一个参数且返回void的函数,而get函数必须不带参数且返回ValueType型的值。

 //-- Set the set member function that will change the value --

void setter(void (Container::*pSet)(ValueType value))

{

  if((nPropType == WRITE_ONLY) || (nPropType == READ_WRITE))

    Set = pSet;

  else

    Set = NULL;

}

//-- Set the get member function that will retrieve the value --

void getter(ValueType (Container::*pGet)())

{

  if((nPropType == READ_ONLY) || (nPropType == READ_WRITE))

    Get = pGet;

  else

    Get = NULL;

}

    下面这段代码,首先是对“=”运算符进行了重载,它调用了容器类的set成员函数以实现赋值操作。然后是定义了一个转换函数,它返回get函数的返回值,这使整个property类表现得像一个ValueType型的成员变量。

 //-- Overload the '=' sign to set the value using the set member --

ValueType operator =(const ValueType& value)

{

  assert(m_cObject != NULL);

  assert(Set != NULL);

  (m_cObject->*Set)(value);

  return value;

}

//-- To make possible to cast the property class to the

//   internal type --

operator ValueType()

{

  assert(m_cObject != NULL);

  assert(Get != NULL);

  return (m_cObject->*Get)();

}

    下面让我们看看我们是如何来使用这个property类的:

    就像下面的代码中所展示的一样:PropTest类实现了一个名为Count的“属性”。这个“属性”的值实际上是通过get函数从一个名为m_nCount的私有变量获得并通过set函数把这个“属性”值的变动写回到m_nCount中去的。get/set函数可以任意命名,因为它们是通过它们的函数地址传递给property类的,就像您在PropTest类的构造函数中看到的那样。PropTest类中的"property<PropTest,int,READ_WRITE> Count; "一行就使我们的PropTest类就拥有了一个名叫Count可以被读写的整型“属性”了。您可以把Count当成是一个普通的成员变量一样来使用,而实际上,对Count的读写都是通过set/get函数间接的实现的。

    PropTest类的构造函数中所做的初始化工作是必须的,只有这样才能保证定义的“属性”可以正常的工作。

 class PropTest

{

public:

  PropTest()

  {

    Count.setContainer(this);

    Count.setter(&PropTest::setCount);

    Count.getter(&PropTest::getCount);

  }

  int getCount()

  {

    return m_nCount;

  }

  void setCount(int nCount)

  {

    m_nCount = nCount;

  }

  property<PropTest,int,READ_WRITE> Count;

 

 

private:

  int m_nCount;

};

    就像下面演示那样,您可把Count“属性”当成是一个普通成员变量一样来使用:

    int i = 5,j;

    PropTest test;

    test.Count = i;    //—— call the set method ——

    j= test.Count;     //—— call the get method ——

    如果您希望您定义的“属性”是只读的,您可以这样做:

    property<PropTest,int,READ_ONLY > Count;

    如果希望是只写的,就这样做:

    property<PropTest,int,WRITE_ONLY > Count;

    注意:如果您把“属性”设成是只读的而试图去改写它,将会导致一个assertion(断言)。如果“属性”是只写的而您试图去读它,也会发生同样的情况。

    总结:

    本文介绍了如何仅仅使用标准C++的特性在C++类中实现一个“属性”。当然,直接调用set/get函数会比使用“属性”效率更高,因为要使用 “属性”,您就必须为类的每一个“属性”来实例化一个property类的对象。



本文地址 : http://www.fengfly.com/plus/view-78131-1.html
标签: C Visual
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