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在C++中实现属性

王朝c/c++·作者佚名  2008-06-01
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详述

我们首先看一下什么是属性。一个属性表现为一个字段或者成员变量,但它通过read和write方法或者get和set方法暗中操作变量。

例如,若存在类A和它的属性Count,我可以写如下的代码:

A foo;

Cout << foo.Count;

实际上Count调用它的get函数返回当前的变量值。你可以将属性定为只读(你可以读取它但不能修改它)、只写或者可读写,这就是使用属性而不直接使用变量的的一个最大好处了。好了,让我们开始来实现它:

我们需要能做如下的事:

int i = foo.Count; //--调用get函数得到值

foo.Count = i; //-- 调用set函数设定值

因此,很明显的我们需要重载''=''操作符使其能设定变量的值,同时也要重载该属性的返回值(在下面我们将会看到的)。

我们将实现一个称为property的类,它做的就像一个属性,声明如下:

template <typename Container, typename ValueType, int nPropType

class property {}

这个模板类表示的是我们的属性。Container是我们要在其中包含属性的类变量,set和get方法以及属性的类的类型。ValueType是内部变量即要定义的属性的类型,nPropType定义属性的读写标志:只读、只写或可读写。

现在我们需要一个指向从包含属性的类Container到属性类property的set和get方法的指针,同时重载''=''操作符以使得属性能象变量起那样作用。现在我们来看property类的全部定义

#define READ_ONLY 1

#define WRITE_ONLY 2

#define READ_WRITE 3

template <typename Container, typename ValueType, int nPropType

class property

{

public:

property()

{

m_cObject = NULL;

Set = NULL;

Get = NULL;

}

//-- 将m_cObject指向包含属性的container类 --

void setContainer(Container* cObject)

{

m_cObject = cObject;

}

//-- 设定可改变属性值的set成员函数 --

void setter(void (Container::*pSet)(ValueType value))

{

if((nPropType == WRITE_ONLY) (nPropType == READ_WRITE))

Set = pSet;

else

Set = NULL;

}

//-- 设定可检索属性值的get成员函数 --

void getter(ValueType (Container::*pGet)())

{

if((nPropType == READ_ONLY) (nPropType == READ_WRITE))

Get = pGet;

else

Get = NULL;

}

//-- 重载''=''号操作符使其能用set成员设定属性值--

ValueType operator =(const ValueType& value)

{

assert(m_cObject != NULL);

assert(Set != NULL);

(m_cObject-*Set)(value);

return value;

}

//-- 使属性类能转换为内部类型成为可能--

operator ValueType()

{

assert(m_cObject != NULL);

assert(Get != NULL);

return (m_cObject-*Get)();

}

private:

Container* m_cObject; //-- 指向包含属性的类模块 --

void (Container::*Set)(ValueType value);

//-- 指向set成员函数的函数指针 --

ValueType (Container::*Get)();

//-- 指向get成员函数的函数指针 --

};

现在让我们来一段一段地看这些代码:

在下面的代码中,仅仅将Container指针指向一个有效的包含属性的实例。void setContainer(Container* cObject)

{

m_cObject = cObject;

}

下面的代码,设定指针指向包含属性的类中的set和get成员函数,其set和get成员函数度有,唯一的限制即set成员函数必须有一个ValueType型的参数并无返回值,get成员函数没有参数,但要返回ValueType型值。

//-- 设定可改变属性值的set成员函数 --

void setter(void (Container::*pSet)(ValueType value))

{

if((nPropType == WRITE_ONLY) (nPropType == READ_WRITE))

Set = pSet;

else

Set = NULL;

}

//-- 设定可检索属性值的get成员函数 --

void getter(ValueType (Container::*pGet)())

{

if((nPropType == READ_ONLY) (nPropType == READ_WRITE))

Get = pGet;

else

Get = NULL;

}

在如下的代码中,第一部分是''=''操作符的重载,它调用包含属性的类中的set函数设定其属性的值。第二部分则为了使整个属性类象ValueType类型一样起作用,所以它返回包含属性的类中get函数的返回值。

//-- 重载''=''号操作符使其能用set成员设定属性值--

ValueType operator =(const ValueType& value)

{

assert(m_cObject != NULL);

assert(Set != NULL);

(m_cObject-*Set)(value);

return value;

}

//-- 使属性类能转换为内部类型成为可能--

operator ValueType()

{

assert(m_cObject != NULL);

assert(Get != NULL);

return (m_cObject-*Get)();

}

现在我们来看看怎样使用它:

如下所示,在PropTest类中定义了一个叫做Count的简单属性。Count的实际值将保存到或检索之在PropTest的私有成员变量"m_nCount"中,通过PropTest的get和set方法。get和set方法可以使用任何的变量名字,只需他们的地址能被传递到property类中,如下面的PropTest构造函数里面的代码般,代码行"

property<PropTest, int, READ_WRITE> Count; "让我们在PropTest中得到可读写的int型的Count属性。现在你可以使用如一般的成员变量般使用使用Count属性了,但实际上你是间接地调用它set和get方法。

要使Count属性能成功工作,必须先在PropTest的构造函数里面对其进行初始化。

class PropTest

{

public:

PropTest()

{

Count.setContainer(this);

Count.setter(&PropTest::setCount);

Count.getter(&PropTest::getCount);

}

int getCount()

{

return m_nCount;

}

void setCount(int nCount)

{

m_nCount = nCount;

}

property<PropTest,int,READ_WRITE Count;

private:

int m_nCount;

};

如下所示,你可以象使用普通变量一样使用Count属性。

int i = 5,j;

PropTest test;

test.Count = i; //-- 调用set函数 --

j= test.Count; //-- 调用get函数 --

要使用只读的属性,你可以创建如下的property实例:property<PropTest,int,READ_ONLY Count;

要使用只写的属性,你可以创建如下的property实例:

property<PropTest,int,WRITE_ONLY Count;

注重:假如你将某一属性设为只读,当你对其赋值时,将引发assertion诊断。同理,当读取只写的属性时

也同样会引发assertion诊断。

小结

本文展示了在C++只用标准的C++特性而不使用其他任何的扩展技术来实现属性。当然,直接使用set和get函数效率

要更高些,因为本文中的方法需要为每一个属性定义一个property类实例。

 
 
 
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