如何使用 PIMPL 方法从原始类访问 impl 类的私有成员

Question

我正在使用 PIMPL 方法，并希望从常规类访问实现类的私有成员。有什么合法的方法可以做到这一点吗？在下面的代码中，我想访问两个私有成员。其中一个是属性，另一个是方法。

这是我的代码：

戴夫.h

#include "DaveImpl.h"

class Dave {
    public:
        Dave ();
        int getAge ();
    private:
        int getIq ();
        DaveImpl* _impl;
};

戴夫.cc

 #include "Dave.h"

Dave::Dave () {
    _impl = new DaveImpl ();
}

int Dave::getAge () {
    return _impl->age;
}

int Dave::getIq () {
    return _impl->getIq ();
}

DaveImpl.h

class DaveImpl {
    public:
        DaveImpl ();
    private:
       int age;
       int iq;
       int getIq ();
};

DaveImpl.cc

#include "DaveImpl.h"

DaveImpl::DaveImpl () {
    age=60;
    iq=75;
}

int DaveImpl::getIq () {
    return iq;
}

当我编译上述代码时，我收到以下消息：

Dave.cc:8:19: error: ‘int DaveImpl::age’ is private within this context
INFO: 1>     8 |     return _impl->age;
Dave.cc:12:26: error: ‘int DaveImpl::getIq()’ is private within this context
INFO: 1>    12 |     return _impl->getIq ();

我有什么方法可以访问上述场景中的“age”属性或“getIq”方法吗？

请注意，我坚持认为实现类中的成员和方法是私有的。很遗憾，我无法改变这一点。

Answer 1

PIMPL 是一种隐藏的实现，特别是隐藏实现细节以不破坏公共接口。如果您声明您不能更改 DaveImpl，因为它会破坏 API，而不仅仅是实现细节，因此根本不应该是 PIMPL，因此您应该考虑可能的设计缺陷。

此外，如果有一个名为 DaveImpl 的类具有 Dave 应该公开的类的实现细节，为什么 DaveImpl 应该对 Dave 隐藏任何内容，因为它是专门为 Dave 而不是为其他任何人编写的？因此，说到重点，根本没有理由成为私人会员。您可以将DaveImpl 更改为struct，将getters/setters 更改为所有内容或创建friend class。最合乎逻辑的是第一个。

实际的 PIMPL 应该如何实现

戴夫.h

class Dave {
    public:
        Dave ();
        int getAge () const;
    private:
        // no reason at all to have this method. It's private so it's 
        // an implementation, then it could be directly called through
        // the pimpl.
        // int getIq () const;

        struct DaveImpl;
        std::unique_ptr<DaveImpl> _impl;
};

戴夫.cc

 #include "Dave.h"

struct Dave::DaveImpl {
    DaveImpl() { ... }

    int age;
    int iq;
 
    //int getIq (); no reason at all to have a getter
};

Dave::Dave () 
 : _impl(std::make_unique<DaveImpl>()){
}

int Dave::getAge () const {
    return _impl->age;
}

在您的实现中，无论您需要在何处调用iq，都可以直接使用_impl->iq

Answer 2

您可以在公共范围内的 impl 类中声明 getter：

class DaveImpl {
public:
    DaveImpl ();
    int getAge() const {return age;} 
    int getIq() const {return iq;}
private:
   int age;
   int iq;
};

并使用它们：

int Dave::getAge () {
    return _impl->getAge();
}

int Dave::getIq () {
    return _impl->getIq ();
}

您还可以将 Dave 类声明为您的 impl 类的朋友，并且 Dave 类将有权访问 impl 的私有字段：

class DaveImpl {
    friend class Dave;
    public:
        DaveImpl ();
    private:
       int age;
       int iq;
       int getIq ();
};