说明用 C++ 编写抽象层的简单示例

Question

我只有 C++ 的基本知识。我正在尝试在 C++ 中实现硬件抽象层（HAL）。假设我想实现这个名为 Data 的类。基于平台，数据可以通过有线或无线方式发送。

class Data() {

public Data() {

//create random data

}

public sendData() {

// send data

}

public platform_action1() {

// do some platform specific action
}

}

// My HAL
    int HAL() {

    Data myData;

    myData.platform_action1();
    myData.sendData();

    return 0;
    }

现在，如果我有有线和无线两个平台，我该如何扩展这个类并组织我的文件，以使HAL() 保持不变。

我也不想要动态绑定，即使用关键字“虚拟”。 在我的例子中，平台在编译时是已知的。

// 我不想这样做 :) ...

int HAL() {
Data* data = new WiredData();
data.sendData();

data = new WirelessData();

data.sendData();

}

在我的例子中，平台在编译时是已知的。

来自 C 世界，这就像填写平台特定的函数指针一样简单。

以 Boost C++ API 中的“线程”类为例。该类通过调用基于平台的 Windows 线程 API 或 Linux 线程 API 来自动生成线程。这样，我的 HAL 就真正独立于平台了。

• 谢谢 克里斯

Answer 1

这更像是一个设计问题，而不是一个实际的 C++ 问题，但您要查找的术语是 polymorphism。您可以使用您的 Data 类并创建两个继承自它的类 WiredData 和 `WirelessData，这将使您能够执行以下操作：

Data data1 = new WiredData();
Data data2 = new WirelessData();

data1.sendData();
data2.sendData();

当您在 data1 和 data2 对象上调用 sendData() 时，多态性开始发挥作用，编译器将为每个特定子类型调用 sendData() 方法，即使它们被声明为 Data 类型

Answer 2

来自 C 世界，这就像填写平台特定的函数指针一样简单。

在 C++ 中几乎相同。您可以使 Data 类的 sendData() 函数 virtual（在签名前加上 virtual 关键字），然后派生指定适当的 sendData() 功能的有线和无线实现类。然后，您可以使用某种 if 语句来决定使用哪一个，并根据需要为 Wired 或 Wireless 对象保留一个 Data* 变量...当您调用 pointer->sendData() 时，它将调用相应的执行。这都是非常基础的——你应该在网上做一些介绍性的 C++ 教程，或者拿一本书。还有其他列出推荐培训材料的 stackoverflow 问题。

编辑：根据您在下面评论中的要求提供大纲。

class Wrapper
{
    Data* p_;
  public:
    void sendData()
    {
        if (not p_)
            p_ = ... ? new Wired() : new Wireless();
        p_->sendData();
    }
}

Answer 3

为什么不将更改的成员的定义放入名为的文件中：-

Data_Windows.cpp 和 Data_Unix.cpp（例如）然后使用您的构建系统仅在该平台上的构建中包含相关文件？还是我在这里遗漏了什么……？

Answer 4

Can we do this using PIMPL(Private Implementation) approach? This is what I am thinking ...

// In Data.h

class PlatformDataProcess;                    // forward declaration of Pimpl
 
class Data
{
public:
   Data (const IPC& ipc); // process IPC
   ~Data();
 
   Data( const Data &rhs );   // undefined for simplicity
   Data& operator=( Data );
 
   void  process_ipc();
 
private:
   PlatformDataProcess *pimpl_;              // the Pimpl
};

// In Wired.cpp

#include "Data.h"
 
class PlatformDataProcess
{
public:
   void SendData()  {// send data on wired}
 
};


// In Data.cpp
 
Data::Data()  :  pimpl_( new PlatformDataProcess() )
{
}
 
Data::~Data()
{
   delete  pimpl_;
}
 
void   Data::SendData()
{
   pimpl_->SendData();      // do some private work   
}

int HAL() {

  // receive IPC

  Data* data = new Data(ipc);
  data->SendData();

}

So all the user needs to do is supply the platform specific file like wired.cpp .