C++ 分离数据和逻辑

Question

我想以这种方式分离的原因 - 数据依赖于无，方法可以有数百个依赖关系。所有，谁依赖于数据不应该依赖于方法依赖。

我想做这样的事情：

//s_class_name.h
struct structName
{
    data m_data
}

---

//class_name.h
class className : public structName
{
public:
    void method(arg1, arg2, arg3, ..., argN); //using m_data
}

---

static_cast<className *>(&structNameObject)->method(arg1, arg2, arg3, ..., argN);

我看到两个问题：

1) 对数据的所有访问均已打开。我想向所有使用结构而不是类操作的人开放数据。

2) 静态转换向下转换未定义。

能否解释一下，如何更好地实现模式数据和逻辑分离？

UPD.：我有另一个想法，但我无法解释为什么它不好：

1) 在 s_class_name.h 中，我可以声明模板方法
2）在class_name.h中，我可以实例化模板参数。

Answer 1

您的设计的可能实现：

避免使用未经授权访问的数据形式的一种方法是保护数据：只有从您的数据结构继承的类才能访问它：

 class structName
 {
 protected:  // only classes inheriting from this structure can access the data
    data m_data;
 };

那么继承数据结构的类就可以根据需要使用数据了：

class className : public structName
{
public:
    void method(int arg1) { //using m_data
        for (int i = 0; i < arg1; i++)
            cout << i << ":" << m_data << endl; 
    }
};

你可以这样做：

className c;    // if your object was a class before 
structName*d=&c; 
static_cast<className *>(d)->method(10);  // you can downcast
               // if your object wasn't a class before, it's UB, but it could probably work if your class has not virtuals and no own data. 

这种设计的弱点：

1) 数据与逻辑的分离不允许对象封装。

2) 数据的初始化必须由派生类完成。这意味着您必须注意系统的显式初始化，因为没有其他方法可以确保数据的一致性。

3) 您可以将类链接到错误的数据结构。

4) 一旦一个类从数据结构中继承，任何其他类都可以从该类继承，从而结束设计。

5) 您认为数据不依赖于任何事物的基本假设可能被证明是错误的。您提供的方法可能需要与数据紧密关联的私有数据（例如，保存小计，以及您可能出于性能目的而保留的其他非规范化冗余数据）。因此，数据还取决于您实施的方法。

6) 您的结构无法正确实现多态性和继承：如果您的数据结构 dStructName 继承自 StructName，那么您还需要从 className 派生的 dclassName。但是dclassName 已经继承自StructName ......所以这将是一个非常微妙的问题要解决，而对于传统的面向对象设计（将数据+方法封装到有意义的对象中）它是小菜一碟。

改进的设计：

一种改进的方法是使用合成，因为你不能真的说className 是一个 structName，但你可以假装className 有一个structName。

然后设计看起来有点像代理模式，为另一个对象提供代理以控制对其的访问（GoF）或装饰器，具体取决于您如何看待它。

struct structName { data m_data; };

class className {
private: 
    structName *data;   // access to your data object 
public:
    className(structName *d) : data(d) {}  // constructor 
    void method(int arg1) { //using m_data
            cout << data->m_data << endl; 
    }
};

以下是一些可能的用途：

structName d; 
className cn(&d);        // creating an object 
cn.method(10);           // using methods on the data 
className(&d).method(3); // throw away temporary object destroyed when expression is evaluated. 
                         // so no need for down-casting anymore.  

通过这种设计，弱点 1、4 和 6 消失了。这种方法是理想的，例如，如果您的结构数据是按需从数据库上传的。