Delphi和C#的類都提供了“屬性”的概念,使得Getter和Setter的方法可以像訪問成員一樣簡單,如下面的Delphi代碼:
TMyClass = class
private
FValue: Integer;
funcation GetValue: Integer;
procedure SetValue(value: Integer);
public
property Value: Integer read GetValue write SetValue;
end;
紅色部分就是屬性的聲明,以後可以直接對Value進行讀寫,像下面這樣:
MyClass.Value := 100;
v = MyClass.Value;
屬性有幾個顯而易見的好處:
與Getter和Setter相比更加簡單,就像直接訪問成員一樣。
與直接訪問成員相比,屬性可以控制讀寫權限,並通過Getter和Setter對代碼進行檢驗。
屬性對UI的所見即所得編輯很有用,可以很直觀的設置某個屬性,如大小,顏色等;QT似乎也大量應用屬性,不過我沒有去看過。
C++原生沒有支持屬性,但這個語言的特點就是語法強大,通過一些高級屬性就可以實現其他語言的特性。要實現屬性,C++當然是可以勝任了,而且實現方式有很多,我在網上就看過幾種實現。不過在這裡我要講另外兩種實現,一種是我想到的,另一種是編譯器的擴展。
先看第一種,網上通常的實現是用“模板+操作符重載”的方式,這種方式需要在類的構造函數中初始化模板類成員,並且模板類包含了3個成員:外部類指針和讀寫函數指針。這個模板類成員就是“屬性”,一個屬性將浪費掉一些存儲,如果一個類存在大量屬性,則這個類的空間尺寸是可觀的。
我的實現是用“本地類+操作符重載”的方式,用了3種本地類,分別實現“只讀,只寫,可讀寫”三種屬性,用宏包裝起來方便使用,請看下面的代碼:
// 取外部類實例指針(this)
// outClass 外部類名
// localClassMem 本地類成員
#define OUTCLASS_THIS(outClass, localClassMem) ((outClass*)((unsigned char*)this - offsetof(outClass, localClassMem)))
// 屬性定義宏
// cls 定義屬性的類
// type 屬性的類型
// propname 屬性名
// getter 讀函數
// setter 寫函數
#define PROPERTY_R(cls, type, propname, getter)
class property_##getter
{
public:
operator type ()
{
return OUTCLASS_THIS(cls, propname)->getter();
}
} propname
#define PROPERTY_W(cls, type, propname, setter)
class property_##setter
{
public:
property_##setter &operator = (const type& value)
{
OUTCLASS_THIS(cls, propname)->setter(value);
return *this;
}
} propname
#define PROPERTY_RW(cls, type, propname, getter, setter)
class property_##getter_##setter
{
public:
operator type ()
{
return OUTCLASS_THIS(cls, propname)->getter();
}
property_##getter_##setter &operator = (const type& value)
{
OUTCLASS_THIS(cls, propname)->setter(value);
return *this;
}
} propname
有了這幾個宏,就可以寫一個測試類來看看結果了:
class Test
{
public:
PROPERTY_R(Test, int, ValueR, GetValueR);
PROPERTY_W(Test, float, ValueW, SetValueW);
PROPERTY_RW(Test, bool, ValueRW, GetValueRW, SetValueRW);
Test(): mValueR(100), mValueW(0), mValueRW(false)
{
}
int GetValueR()
{
return mValueR;
}
void SetValueW(const float value)
{
mValueW = value;
}
bool GetValueRW()
{
return mValueRW;
}
void SetValueRW(bool value)
{
mValueRW = value;
}
private:
int mValueR;
float mValueW;
bool mValueRW;
};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
Test test;
int v = test.ValueR;
cout<<v<<endl;
test.ValueW = 1.0f;
test.ValueRW = true;
cout<<test.ValueRW<<endl;
return 0;
}
基本上可以滿足要求了,內部類沒有成員,一個類只占一個字節,比之前面的要節省得多。
盡管用標准語法可以實現“屬性”,但仍有一些不足之處,首先是屬性若傳入有可變參數的函數時會有問題,如下面:
printf("%d", test.ValueR);
編譯器識別不出可變參數的具體類型,因此ValueR並沒有默認轉換為int,要這樣寫才正確:
printf("%d", (int)test.ValueR);
另外一個問題是“數組屬性”如何實現,至少我沒有找到更好的辦法,若哪位朋友有好的辦法,不訪分享出來。
如果你確定你的代碼只會運行在Windows上,並且只用VC作為編譯器,那麼就可以用第二種實現。微軟提供了property關鍵字用來支持屬性機制,編譯器會自動將屬性替換為Get或Set函數,這樣一來屬性就根本不占用任何空間,也沒有任何調用開銷。
下面同樣包裝了幾個宏,不僅實現了普通屬性,也實現了數組類型的屬性:
#define PROPERTY_R(type, propname, getter) __declspec(property(get=getter)) type propname
#define PROPERTY_W(type, propname, setter) __declspec(property(put=setter)) type propname
#define PROPERTY_RW(type, propname, getter, setter) __declspec(property(get=getter, put=setter)) type propname
#define PROPERTY_ARRAY_R(type, propname, getter) __declspec(property(get=getter)) type propname[]
#define PROPERTY_ARRAY_W(type, propname, getter) __declspec(property(put=setter)) type propname[]
#define PROPERTY_ARRAY_RW(type, propname, getter, setter) __declspec(property(get=getter, put=setter)) type propname[]
有了編譯器的支持,事情的確簡單得多了。