女神经之 C++ 自学之路 （关于句柄）

开源中国
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前言：作为一个C++的新手，希望可以通过自己的努力，变得更好！

刚接触到句柄,对句柄的理解很浅显;就是减少重复编译而产生的；如果我们改动了某个头文件，那么所有包含这个头文件的相关文件都得进行重新编译、连接等等等，这在大项目中，是非常耗费时间的；

使用句柄类（头文件和接口都不变，有一个指向结构的指针），只改动实现的部分，我们可以对句柄实现的方法进行修改，但保持头文件和公共的接口不改变，这也就是可以减少不必要的编译时间；

句柄要如何使用呢？接下来我将根据自己的理解写一小段代码。

实验一：

  • 先将我们要写的句柄的头文件定义好
#ifndef NSJHANDLE_H
#define NSJHANDLE_H

#include <iostream>

using namespace std;
class NSJHandle
{
public:
    NSJHandle();
    struct  Handle1;  //在这里我们先声明了一个Handle1的结构体，不需要手动加载typedef,oop编译器会自动加载
    Handle1 *pNsjHandle;//接着,我们在这里指明Handle1结构体指针

    void init();   //这些都是我们要公开的接口
    void read();
    void setData();
};

#endif // NSJHANDLE_H
  • 句柄对应的.cpp文件 
#include "nsjhandle.h"
#include <stdlib.h>
#include<QDebug>
NSJHandle::NSJHandle()
{
   init();
}

struct NSJHandle::Handle1{  //这里就是我们刚才在头文件中没有定义的结构体，在这里定义，用来隐藏我们的数据
public:
    void setData(int tmpData1);  
    int  getData();
private:
    int      data1;
    double   data2;
};

void NSJHandle::init()  //初始化结构体
{
    pNsjHandle = (Handle1*)malloc(sizeof(Handle1));
}

void NSJHandle::read() //读取数据
{
    if(pNsjHandle) cout<<"data1:"<<pNsjHandle->getData()<<endl;
}

void NSJHandle::setData() //设置数据
{
    if(pNsjHandle) pNsjHandle->setData(10);
}

void NSJHandle::Handle1::setData(int tmpData1)
{
    data1 = tmpData1;
}

int NSJHandle::Handle1::getData()
{
    return data1;
}
  • 在main 函数中调用
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include "nsjhandle.h"
namespace Ui {
class MainWindow;
}

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();
    void test();

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    NSJHandle pDemoHandle; //定义一个句柄类对象
};

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QDebug>
#include <iostream>
std::string num;
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    pDemoHandle.setData(); //对公开的接口进行调用
    pDemoHandle.read();

}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}
  • 打印出来的结果：

实验二：

偶然看见别人封住好留出来的接口，突然想说，能不能自己也模拟出他们预留出来的接口。先上代码：

  • 先定义一个抽象类：这是我们暴露出来给别人的公共接口
#ifndef NSJHANDLE_H
#define NSJHANDLE_H

#include <iostream>

using namespace std;
class NSJHandle
{
public:
    virtual  void  read() = 0;
    virtual  void  setData() = 0;
};

extern "C"{
   NSJHandle *creatorHandleType(int type); //我们可能需要根据业务逻辑，故给个类型进行区分返回的句柄的类型
}

#endif // NSJHANDLE_H
#ifndef NSJINHERITHANDLE_H
#define NSJINHERITHANDLE_H
#include"nsjhandle.h"

using namespace std;
class NSJInheritHandle : public NSJHandle   //基础抽象类NSJHandle的派生类 
{
public:
    NSJInheritHandle();
    ~NSJInheritHandle();
    struct  Handle1;
    Handle1 *pHandle;
    void  init();
    void  read();
    void  setData() ;
};

#endif // NSJINHERITHANDLE_H
  • 派生类的.cpp文件
#include "nsjinherithandle.h"
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <QDebug>
NSJInheritHandle::NSJInheritHandle()
{

}

NSJInheritHandle::~NSJInheritHandle()
{
    if(pHandle){
        delete pHandle;
        pHandle = nullptr;
    }
}

struct NSJInheritHandle::Handle1{
public:
    void setData(int tmpData1);
    int  getData();
private:
    int      data1;
    double   data2;
};

void NSJInheritHandle::init()
{
    pHandle = (Handle1*)malloc(sizeof(Handle1));
}

void NSJInheritHandle::read()
{
    if(pHandle) cout<<"data1:"<<pHandle->getData()<<endl;
}

void NSJInheritHandle::setData()
{
    if(pHandle) pHandle->setData(10);
}

void NSJInheritHandle::Handle1::setData(int tmpData1)
{
    data1 = tmpData1;
}

int NSJInheritHandle::Handle1::getData()
{
    return data1;
}

NSJHandle *creatorHandleType(int type){  //我们在派生类中,将生成派生类的指针传出去
    if(0 == type){
       NSJInheritHandle *inheritHandle = new NSJInheritHandle;
       inheritHandle->init();
       return inheritHandle;
    }
}
  • main函数中调用
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QDebug>
#include <iostream>
#include "nsjinherithandle.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{

  NSJHandle * handle = creatorHandleType(0); //通过我们指定的对象
  handle->setData();
  handle->read();
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

这样，结果跟之前的是一致的。

  • 总结

  • 在这个代码的编写过程中，有两个C++的基础是需要我们知道的

  • 1）什么是虚函数？什么是纯虚函数？有什么需要注意的地方？
  • 2）new和malloc直接的区别是什么，在C++中如果使用不当会造成什么样的问题？

        首先，根据我编写的过程出现的错误，来一步步的查找和理解这些问题；

  • 1）什么是虚函数？什么是纯虚函数？有什么需要注意的地方？ 

         （1） 虚函数：简单的理解就是被virtual修饰的成员函数，是为了实现多态性而产生的；目的很简单，就是为了接口与具体实现的分离，使用同名函数，但因对象个体不同而指向相对应的函数；

           

class A{
   virtual void fun();
}

class B : public A{
   void fun();
} 
class C : public A{
   void fun();
}

 

         （2）纯虚函数:就是在类声明的时候定义一个函数声明，但不被定义实现，是留着给继承它的派生类实现的，派生类一定的定义基类中的纯虚函数，不然该对象不能被实例化；纯虚函数的书写很简单，就是在虚函数的基础上，在函数体后面加上 “= 0”这个后缀，用来标记其是纯虚函数；

class A{
   virtual void fun() = 0; //纯虚函数，函数声明但不定义，只是占个位置
}

class B : public A{
   void fun();
} 
class C : public A{   //直接报错，因为没有将定义一个跟纯虚函数相同的函数
 
}
  • 2）new和malloc直接的区别是什么，在C++中如果使用不当会造成什么样的问题？
  • 这个问题一开始我也觉得没什么，就是知道C++兼容C，其实new和malloc是一样的，都是在堆上分配一堆内存；就是因为对这个基础的概念不了解，导致我的程序一直段错误；先将代码贴上
  • NSJHandle *creatorHandleType(int type){       //这段使用的是C++中的new
    if(0 == type){
       NSJInheritHandle *inheritHandle = new NSJInheritHandle;
       inheritHandle->init();
       return inheritHandle;
    }
}

NSJHandle *creatorHandleType(int type){        //这段使用的是C中的malloc
    if(0 == type){
       NSJInheritHandle *inheritHandle =(NSJInheritHandle *)malloc(sizeof(NSJInheritHandle));
       inheritHandle->init();
       return inheritHandle;
    }
}

//以上是两种不同的方式,通过下面那段代码来进行调用

NSJHandle * handle = creatorHandleType(0);
handle->setData();
handle->read();

//结果：第一段代码是成功的，而第二段代码是失败的，会报段错误。。。
          我就纳闷了，怎么，这两者怎么就会有如此大的差别，不都是分配内存返回指针吗？
  • 后来查了下资料，才知道new和malloc的差别还是蛮大的；我们接下来就简单的来说说他们之间的差距哈。

          （1）new和malloc最大的差距就在于：malloc是直接在堆上分配一段内存，而new出了分配内存外，它还会调用类的构造函数；这就是他们之间最大的区别。

new的功能 创建了一个对象，分配内存 调用构造函数
malloc的功能 分配内存  
 delete的功能 删除了一个对象，释放内存 调用析构函数
free的功能 释放内存  

   

new \ delete new是保留字，不需要加载头文件；new delete 是运算符;
malloc \ free malloc是需要头文件支持的; malloc,free是函数

   注意点：我们不要企图用malloc/free来完成动态对象的内存管理，应该用new/delete。由于内部数据类型的“对象”没有构造与析构的过程，对它们而言malloc/free和new/delete是等价的。

如果不对的地方，欢迎大家来打。。，不对，是来告诉我，别让我陷入其中，不可自拔

好啦，女神经要睡觉了。。。。。。。。。。。。。。。

               

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