Pimpl，私有类前向声明​​，范围解析运算符

Question

考虑使用 Pimpl 习语的这两个类：

ClassA：Pimpl 类前向声明​​和变量声明在不同的行中

ClassA.h：

#include <memory>

class ClassA {
public:
    ClassA();
    ~ClassA();
    void SetValue( int value );
    int GetValue() const;

private:

    class ClassA_Impl;
    // ^^^^^^^^^^^^^^ class forward declaration on its own line

    std::unique_ptr<ClassA_Impl> m_pImpl;
    // ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ variable declaration on its own line

    //EDIT:
    //Even if we use a raw pointer instead of a smart pointer,
    //i.e. instead of declaring the smart pointer above, if we declare:
    ClassA_Impl *m_pImpl;
    //the situation in the *.cpp files and my questions (below) are the same.


};

ClassA.cpp：

#include "ClassA.h"

class ClassA::ClassA_Impl {
public:
    void SetValue( int value );
    int GetValue() const;
private:
    int value_;   
};

// Private class implementation
void
ClassA::ClassA_Impl::SetValue( int value ) {
    value_ = value;
}

int
ClassA::ClassA_Impl::GetValue() const {
    return value_;
}

// ClassA implementation
ClassA::ClassA() : m_pImpl( new ClassA_Impl() ) {}

ClassA::~ClassA() {}

void
ClassA::SetValue( int value ) {
    m_pImpl->SetValue( value );
}

int
ClassA::GetValue() const {
    return m_pImpl->GetValue();
}

---

ClassB：Pimpl 类前向声明​​和变量声明在一行

ClassB.h：

#include <memory>

class ClassB {
public:
    ClassB();
    ~ClassB();
    void SetValue( int value );
    int GetValue() const;

    private:
        std::unique_ptr<class ClassB_Impl> m_pImpl;
        //             ^^^^^^^^^^^^^^^^^^ class forward declaration
        //             combined with variable declaration on one line,
        //             in one shot.

        //EDIT:
        //Even if we use a raw pointer instead of a smart pointer,
        //i.e. instead of declaring the smart pointer above, if we declare:
        class ClassB_Impl *m_pImpl;
        //the situation in the *.cpp files and my questions (below) are the same.
};

ClassB.cpp：

#include "ClassB.h"

class ClassB_Impl {
public:
    void SetValue( int value );
    int GetValue() const;
private:
    int value_;
};

// Private class implementation
void
ClassB_Impl::SetValue( int value ) {
    value_ = value;
}

int
ClassB_Impl::GetValue() const {
    return value_;
}

// ClassB implementation
ClassB::ClassB() : m_pImpl( new ClassB_Impl() ) {}

ClassB::~ClassB() {}

void
ClassB::SetValue( int nValue ) {
    m_pImpl->SetValue( nValue );
}

int
ClassB::GetValue() const {
    return m_pImpl->GetValue();
}

---

问题：

1. 为什么在 ClassB.h 中将前向声明和变量声明组合在一行中，需要 ClassB_Impl 在 ClassB.cpp 中的私有类的实现中“无作用域”？

   即在 ClassA.cpp 中，私有类方法定义以

   开头

   void ClassA::ClassA_Impl::foo() {...
   

   但在 ClassB.cpp 中，私有类方法定义以

   开头

   void ClassB_Impl::foo() {...
   

2. 每种方法的含义是什么？哪个更好？

3. （回应 Galik 的回答的后续问题）

   当你在一个语句中组合一个类的前向声明和该类的一个变量的声明......

   //one-liner
   class ClassB_Impl *m_pImpl;
   

   ...这叫什么？这种组合语句有名称吗？为什么ClassB_Impl 没有因为这样的声明而成为ClassB 的内部类？

   比较一下...

   //two-liner
   class ClassA_Impl;
   ClassA_Impl *m_pImpl;
   

   ...在这种情况下ClassA_Impl 确实成为ClassA的内部类。

   为什么单行将ClassB_Impl 放入全局命名空间，而二行将ClassA_Impl 放入ClassA 的命名空间？为什么它们不同？

Answer 1

为什么要结合前向声明和变量声明 ClassB.h 中的一行要求 ClassB_Impl 在 ClassB.cpp中私有类的实现？

因为在第一个示例中，您将ClassA_Impl 声明为ClassA 的内部类。

当您在 模板参数 中声明 ClassB_Impl 时，它 不 是 ClassB 的一部分。

每种方法的含义是什么？哪个更好？

这是一个见仁见智的问题。就我个人而言，我认为内部类是杂乱无章的，而且很难用很少的回报来工作。

我的首选方法使用单独的 interface 类，这有助于减少您必须重新声明接口的次数。

见：Is it possible to write an agile Pimpl in c++?