寻找一种方法来使用 PIMPL 与实现内部数组大小的外部常量定义答案

【问题标题】：Finding a way to use PIMPL with external constant definitions for the size of an array inside the implementation寻找一种方法来使用 PIMPL 与实现内部数组大小的外部常量定义
【发布时间】：2021-02-17 16:37:55
【问题描述】：

我们有以下情况：我们使用的处理器在其 RAM 中定义了部分，必须由使用 PIMPL 原则的特殊实现使用。例如，私有实现看起来像这样：

Impl( )
{
public:
  void doSomething()
  {
    for( uint32_t i = 0; i < DATA_SIZE; ++i )
    {
      // do stuff with buf[i]
    }
  }
private:
  
  static uint8_t  buf[DATA_SIZE] __attribute__ ((section("data_buffer"), aligned (8)));
};

如您所见，此处未定义 DATA_SIZE。这里的重点是，我们可以在同一供应商的不同处理器上使用 Impl 中的处理器供应商提供的函数，并使用不同的链接脚本定义“data_buffer”部分。这是可能的，因为使用的底层系统为同一家族的不同处理器提供了相同的功能。但它必须是一个 PIMPL 来保证如果我更换到另一个供应商的不同处理器，我们可以为另一个供应商使用另一个 Impl。因此，可能有人正在使用具有不同 DATA_SIZE 的部分，因为他在他的项目中以不同的方式定义了他的部分（即使在同一个处理器上）。初始化和一切当然将通过构造函数等完成。

但是是否可以使 DATA_SIZE 可设置而不直接在 Impl-File 中定义？

据我所知，PIMPL 的目标是编译它并定义一个 ABI，这对我来说意味着编译后的文件在链接后不能改变大小。我的想法对吗？（对我来说，现在只是快速更改实现，并且永远不要接触上层使用 PIMPL 的软件部分，但将来我们将使用“pimpl-library”，我们只想更改编译后的 Impl-文件。）

我想阻止使用派生的基类/接口类来完全隐藏对开发人员的实现，并且不传递派生类的任何引用或指针，因为这需要在上层进行软件更改层。

感谢您的意见。

【问题讨论】：

您考虑过只使用#define 吗？

标签： c++ linker pimpl-idiom pimpl

【解决方案1】：

但是是否可以使 DATA_SIZE 可设置而不直接在 Impl-File 中定义？

非静态成员数组的大小必须在类定义中设置。

您可以使用预处理器包含来自其他地方的值，因此在这个意义上它不必是“在文件中”，但无论大小是多少，它必须匹配所有 TU 并更改大小只在私有实现内部而不修改接口的客户端是不可能的..

请注意，只要将数组至少定义为指针的大小和对齐方式，那么您就可以使用间接实现私有实现中的任何数据 - 通过存储指针并在动态存储中创建具体对象。

【讨论】：

我将 buf 切换为静态，否则它无论如何都不会编译，因为属性“section”不能在那里使用。只是忘了正确地写下来。但是数组在使用section-attribute时不需要定义它的大小吗？我可以在不同的文件中定义这个数组并将指向它的指针传递给 impl 类吗？所以我们至少可以对数组有不同的“impls”，然后将它们包含在 Impl 中。然后，构建系统将选择正确的文件包含在其中，这意味着使用那里定义的 DATA_SIZE 链接到数组。
@NetoBF 我不知道“部分属性”。这是非标准的。看看提供语言扩展的任何编译器的手册是怎么说的。
@NetoBF 不清楚您所说的“impl-class”是什么意思。 Impl 是“实现”的缩写，在 PIMPL 中保持私有。那么，您是在谈论名为Impl 的类而不是实现，还是不是名为Impl 的类的实现？ for the arrays at least ...如果将数组定义为静态成员，那么数组只有一个，不多。
抱歉给您带来了困惑。部分是 ARM 的特殊部分：developer.arm.com/documentation/dui0491/f/… “impl-class”是我示例中的 Impl。所以这是私有实现，是的。我只是没有在这里写外部类，我会在问题中澄清它。我为我使用了多个数组，我只是在这里放置了一个作为示例。
所以你用指针让我想到了这个想法。如果我在 Impl.cpp 旁边放置单独的文件夹，比如说“proc1”、“proc2”.. 等等，每个人都包含相同命名的头文件，例如“sections.hpp”，然后包含DATA_SIZE 和静态数组。然后 Impl.cpp 将包含标题“sections.hpp”并且不直接使用数组而是指向它的指针。因此，我可以通过我的构建系统定义在链接时要包含其包含的“sections.hpp”标题的文件夹。这应该不会破坏 PIMPL，对吧？