在C++中實現屬性

2019-11-17 05:28:54

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詳述
我們首先看一下什么是屬性。一個屬性表現為一個字段或者成員變量，但它通過read和write方法或者get和set方法暗中操作變量。例如，若存在類A和它的屬性Count，我可以寫如下的代碼： A foo; Cout << foo.Count; 實際上Count調用它的get函數返回當前的變量值。你可以將屬性定為只讀（你可以讀取它但不能修改它）、只寫或者可讀寫，這就是使用屬性而不直接使用變量的的一個最大好處了。好了，讓我們開始來實現它：我們需要能做如下的事： int i = foo.Count; //--調用get函數得到值 foo.Count = i; //-- 調用set函數設定值因此，很明顯的我們需要重載''=''操作符使其能設定變量的值，同時也要重載該屬性的返回值（在下面我們將會看到的）。我們將實現一個稱為property的類，它做的就像一個屬性，聲明如下：template <typename Container, typename ValueType, int nPropType>class PRoperty {}這個模板類表示的是我們的屬性。Container是我們要在其中包含屬性的類變量，set和get方法以及屬性的類的類型。ValueType是內部變量即要定義的屬性的類型，nPropType定義屬性的讀寫標志：只讀、只寫或可讀寫。現在我們需要一個指向從包含屬性的類Container到屬性類property的set和get方法的指針，同時重載''=''操作符以使得屬性能象變量起那樣作用。現在我們來看property類的全部定義#define READ_ONLY 1#define WRITE_ONLY 2#define READ_WRITE 3template <typename Container, typename ValueType, int nPropType>class property{public:property(){ m_cObject = NULL; Set = NULL; Get = NULL;}//-- 將m_cObject指向包含屬性的container類 --void setContainer(Container* cObject){ m_cObject = cObject;}//-- 設定可改變屬性值的set成員函數 --void setter(void (Container::*pSet)(ValueType value)){ if((nPropType == WRITE_ONLY) (nPropType == READ_WRITE)) Set = pSet; else Set = NULL;}//-- 設定可檢索屬性值的get成員函數 --void getter(ValueType (Container::*pGet)()){ if((nPropType == READ_ONLY) (nPropType == READ_WRITE)) Get = pGet; else Get = NULL;}//-- 重載''=''號操作符使其能用set成員設定屬性值--ValueType operator =(const ValueType& value){ assert(m_cObject != NULL); assert(Set != NULL); (m_cObject->*Set)(value); return value;}//-- 使屬性類能轉換為內部類型成為可能--operator ValueType(){ assert(m_cObject != NULL); assert(Get != NULL); return (m_cObject->*Get)();}private: Container* m_cObject; //-- 指向包含屬性的類模塊 -- void (Container::*Set)(ValueType value); //-- 指向set成員函數的函數指針 -- ValueType (Container::*Get)(); //-- 指向get成員函數的函數指針 --}; 現在讓我們來一段一段地看這些代碼：
在下面的代碼中，僅僅將Container指針指向一個有效的包含屬性的實例。void setContainer(Container* cObject){ m_cObject = cObject;}下面的代碼，設定指針指向包含屬性的類中的set和get成員函數，其set和get成員函數度有，唯一的限制即set成員函數必須有一個ValueType型的參數并無返回值，get成員函數沒有參數，但要返回ValueType型值。//-- 設定可改變屬性值的set成員函數 --void setter(void (Container::*pSet)(ValueType value)){ if((nPropType == WRITE_ONLY) (nPropType == READ_WRITE)) Set = pSet; else Set = NULL;}//-- 設定可檢索屬性值的get成員函數 --void getter(ValueType (Container::*pGet)()){ if((nPropType == READ_ONLY) (nPropType == READ_WRITE)) Get = pGet; else Get = NULL;}在如下的代碼中，第一部分是''=''操作符的重載，它調用包含屬性的類中的set函數設定其屬性的值。第二部分則為了使整個屬性類象ValueType類型一樣起作用，所以它返回包含屬性的類中get函數的返回值。//-- 重載''=''號操作符使其能用set成員設定屬性值--ValueType operator =(const ValueType& value){ assert(m_cObject != NULL); assert(Set != NULL); (m_cObject->*Set)(value); return value;}//-- 使屬性類能轉換為內部類型成為可能--operator ValueType(){ assert(m_cObject != NULL); assert(Get != NULL); return (m_cObject->*Get)();}
現在我們來看看怎樣使用它：
如下所示，在PropTest類中定義了一個叫做Count的簡單屬性。Count的實際值將保存到或檢索之在PropTest的私有成員變量"m_nCount"中，通過PropTest的get和set方法。get和set方法可以使用任何的變量名字，只需他們的地址能被傳遞到property類中，如下面的PropTest構造函數里面的代碼般，代碼行" property<PropTest, int, READ_WRITE> Count; "讓我們在PropTest中得到可讀寫的int型的Count屬性。現在你可以使用如一般的成員變量般使用使用Count屬性了，但實際上你是間接地調用它set和get方法。
要使Count屬性能成功工作，必須先在PropTest的構造函數里面對其進行初始化。 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，你可以象使用普通變量一樣使用Count屬性。int i = 5,j;PropTest test;test.Count = i; //-- 調用set函數 --j= test.Count; //-- 調用get函數 --要使用只讀的屬性，你可以創建如下的property實例：property<PropTest,int,READ_ONLY > Count;要使用只寫的屬性，你可以創建如下的property實例：property<PropTest,int,WRITE_ONLY > Count; 注重：假如你將某一屬性設為只讀，當你對其賦值時，將引發assertion診斷。同理，當讀取只寫的屬性時
也同樣會引發assertion診斷。

小結
本文展示了在C++只用標準的C++特性而不使用其他任何的擴展技術來實現屬性。當然，直接使用set和get函數效率
要更高些，因為本文中的方法需要為每一個屬性定義一個property類實例。

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