《Effective C++》条款31：将文件间的编译依存关系降至最低

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我是靠谱客的博主无情钥匙，这篇文章主要介绍《Effective C++》条款31：将文件间的编译依存关系降至最低，现在分享给大家，希望可以做个参考。

在学习了一段时间的C++后，开始读《Effective C++》。由于缺乏项目经验，平时写的程序大都也是在LeetCode和牛客上的C with STL，对编译过程也不太了解，所以读这一章时感觉有很多不理解的地方。在查阅了网上其他大佬对这一章的理解后，我想谈谈自己对这一条款的理解。

#include <string>
#include "date.h"
#include "address.h"

class Person {
 public:
     Person(const std::string& name, const Date& birthday, const Address& addr);
     std::string name() const;
     std::string birthDate() const;
     std::string address() const;
     //...
 private:
     /*成员变量*/
     std::string m_Name;
     Date m_BirthDate;
     Address m_Address;
 };

首先是开头的这一段程序，在Person类中，有三个成员变量，它们的类型是string、Date和Address。由于Person类的三个成员变量既不是指针也不是引用，所以编译器在编译这个文件时必须访问这三个类型的定义式，否则无法得知该给这三个变量分配多少内存。也就是说，如果你修改了Date或Address的定义，然后重新编译，Person类所在的文件也不得不重新编译。

现在，假如Person类的三个成员变量不是Object，而是指针或引用，那么你可以不用include date.h和address.h，而用两个声明代替它们（class Date；，class Address；）。此时，你再修改Date和Address的定义，然后重新编译，Person类所在的文件就不用重新编译。

#include <string>

class Date;
class Address;

class Person {
 public:
     Person(const std::string& name, const Date& birthday, const Address& addr);
     std::string name() const;
     std::string birthDate() const;
     std::string address() const;
     //...
 private:
     /*成员变量*/
     std::string* m_Name;
     Date* m_BirthDate;
     Address* m_Address;
 };

为什么这样就不用重新编译Person所在的文件呢？

首先，对于指针类型，它的大小是固定的，在64位的系统上是8字节，32位系统上是4字节，编译器不需要访问定义式就可以知道所需要的内存大小。由此可见，对于编译器来说，Person类的每一个成员变量类型和分配给成员变量的内存是明确的。

其次，编译器在编译的时候，是将每个文件单独编译，最后再将所有文件连接。因此，就算你修改了Date和Address的定义式，也不会影响到Person，因为编译person的时候不需要访问Date和Address。

如果是引用原理也是一样，因为引用的本质还是指针。

基于此，作者提出了两条建议：尽量用指针和引用代替Object；尽量用class声明代替class定义式。

为什么要用指针和引用代替object，上面已经说明。而为什么用class声明代替class定义，是因为在函数声明中，即使用到某个class，并不需要访问定义式，即使是使用by value的方式传参。（我个人看来，使用class定义式并不方便修改，因为一旦修改了定义式，整个文件都需要重新编译，哪怕你只是做了一个小小的修改）

#include <string>
#include <memory>
 
class PersonImpl;
class Date;
class Address;
class Person  {
public:
    Person( const std::string& name,const Date& birthday,const Address& addr);
    std::string name() const;
    std::string birthDate() const;
    std::address() const;
    ...
private:
   std::tr1::shared_ptr<PersonImpl> pImpl;
};

上述代码就应用了作者的两个建议。用class声明代替了class定义式，用指针代替了Object。使用这种方式的好处是降低了耦合。因为将类型的实现细节都放在了 PersonImpl中，如果你修改了PersonImpl的定义式，可以不用重新编译Person。

想象一下，假如你有数百个文件使用了Person类型的对象，如果你将所有细节都放在Person中，一旦你修改了Person类，这就意味着这数百个文件都要重新编译。万幸的是，你将Peson类的细节都放在了PersonImpl中，而Person类只使用了指针，就算你修改了PersonImpl，也只需要重新编译PersonImpl所在的文件就可以了。

像上文中的Person类被称为Handle class，而定义Handle class的方法还有另一种。具体细节就不表了，书本上都有，再写下去就变成抄书了。

如有错误请指出，万分感谢。