C++中的property库的设计与实现过程（二）——如何为属性指定get_和set_函数？

Posted by realdodo
九月 13, 2006

好了，现在就开始真正实现这个property库。我不打算一开始就把自己现有实现全盘托出，我希望记录整个设计的过程，这样，说不定在写这些文章的同时我还能找到进一步优化这个库的方法。
首先来想想，这个类应该怎么定义才好。
设想有这么一个类Sample，其中有一个属性X，那么代码可能要写成这样：

class Sample
{
    int x_;  // Is it necessary?

public:
    int get_X() const
    {
        return x_;
    }

    int set_X(int value)
    {
        x_ = value;
        return x_;
    }

    rdxLib::property_bag</* How to design? */> X;

    Sample()
        : X(/* How to initialize? */)
    {
    }
};

这当然是仿造C#的属性写的C++代码，并不一定合理，但至少反映了一些现实：property_bag类（不叫property是因为怕与关键字冲突）必须是一个模板类，因为它是一个容器；必定有一个地方要把X和get_X与set_X关联起来，这个理由是显然的。

我首先想到的是在模板参数中指定get_X和set_X，就像这么定义：

namespace rdxLib {
    template <typename Parent, typename Type, Type (Parent::*Get)()const, Type (Parent::*Set)(Type)>
    class property_bag
    {
        typedef Type (Parent::*GetFunc)() const;
        typedef Type (Parent::*SetFunc)(Type);

        GetFunc get_;
        SetFunc set_;

    public:
        property_bag()
            : get_(Get)
            , set_(Set)
        {
        }
    };
}

很酷不是么？刚写完之后有一种特别的成就感，嗯，C++ trick呢！
不过马上我就意识到问题了：
get 和set函数的返回值或参数的类型是Type明显不合理，如果是对象的话，应该使用Type &或const Type&才对。很不幸的是，从类型的角度来说，Type & (Parent::*Get)() const 与 Type (Parent::*Get)() const 是完全不兼容的！所以无论多酷，这都不能算是一种好方法！
于是我做了一些修改：

namespace rdxLib {
    template <typename Parent, typename Type>
    class property_bag
    {
        typedef property_bag<Parent, Type> MyType;
        typedef const Type & (Parent::*Get)() const;
        typedef Type & (Parent::*Set)(const Type &);

        Get getFunction_;
        Set setFunction_;

    public:
        property_bag(Get get, Set set)
            : getFunction_(get)
            , setFunction_(set)
        {
        }
    };
}

长长的模板参数不见了，而get和set函数的初始化位置改到构造函数中去，显得更加简洁。等等，成员函数的指针怎么调用呢？我需要一个Parent指针！所以还应该改改，加上Parent指针才对：

namespace rdxLib {
    template <typename Parent, typename Type>
    class property_bag
    {
        typedef property_bag<Parent, Type> MyType;
        typedef const Type & (Parent::*Get)() const;
        typedef Type & (Parent::*Set)(const Type &);

        Parent * parent_;
        Get getFunction_;
        Set setFunction_;

    public:
        property_bag(Parent *parent, Get get, Set set)
            : parent_(parent)
            , getFunction_(get)
            , setFunction_(set)
        {
        }
    };
}

完了么？远着呢！很显然，int与复杂类相比，get和set函数的声明肯定不同，我需要为所有的基础类型和指针类型、引用类型偏特化才行，所以这样的类肯定会有很多问题。
不过偏特化并不一定现在就要引入，因为麻烦，需要写一大堆一大堆的代码，首先还是针对int做一个简单的特化来看看效果好了，实现功能是第一位的呢。对int的特化代码就不贴了，仅仅是改了改typedef。

至此为止，get和set函数的大体位置就可以确定了。

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