C++ 包装类的设计

Question

我必须使用一个界面非常笨拙的旧类。由于我无法更改它并且依赖它，因此我想构建一个包装器，提供一个干净的界面。假设我有一堂课ClumsyClass。基本上，我有三种方法：

1. 参考会员

    Class Wrapper {
      public:
        Wrapper (ClumsyClass& clumsyClass)
          : m_clumsyClass(clumsyClass)
        { }

        int getSmth() {
          return m_clumsyClass.getSmth();
        }

        private:
          ClumsyClass& m_clumsyClass;
}

2. 指针成员

    Class Wrapper {
      public:
        Wrapper (ClumsyClass* clumsyClass)
          : m_clumsyClass(clumsyClass)
        { }

        int getSmth() {
          return m_clumsyClass->getSmth();
        }

        private:
          ClumsyClass* m_clumsyClass;
}

3、继承

    Class Wrapper : public ClumsyClass {
    ...
}

哪种方法是实现包装器的“最干净”方法？我更喜欢第三个，但是当我已经有一个 ClumsyClass 对象然后创建一个 Wrapper 对象（复制构造函数）时，将需要更多内存（因为在我的情况下需要原始类的实例）。

Answer 1

我会避免使用 3，因为它无法封装ClumsyClass. 用户可以Wrapper有意或无意地直接访问“笨拙”的界面，而ClumsyClass这正是您试图避免的。优先选择组合而不是继承。

1. 和 2. 之间的差异很小。使用参考构件会降低包装器的灵活性。该类不可分配，您无法重新设置引用并将其替换为不同的实例，ClumsyClass并且成员不能为空。这些可能是好事也可能是坏事，具体取决于您的要求。

但正如评论中提到的，默认选择可能应该是作为 的ClumsyClass按值成员Wrapper：

class Wrapper {
  public:
    // possible constructors
    //Wrapper(const ClumsyClass& cc) : m_clumsyClass(cc) {} // copy 
    //Wrapper(ClumsyClass&& cc) : m_clumsyClass(std::move(cc)) {}  // move 
    int getSmth() { return m_clumsyClass.getSmth(); }

  private:
    ClumsyClass m_clumsyClass;
};

在您的特定用例中，有多种原因可能导致这种情况不可能或不理想，然后您可以回退到选项 1 或 2。该决定主要取决于所有权。是否应该Wrapper“拥有”ClumsyClass或 的实例是否ClumsyClass具有超出 的生命周期Wrapper？

使用直接成员的一个潜在缺点是您无法再隐藏ClumsyClass前向声明后面的实现，因此您会失去一些ClumsyClass. 值得注意的是，解决这个问题的一种方法是提取一个Wrapper继承自的抽象基类“接口”。就像是：

class IWrapper {
  public:
    virtual ~IWrapper() {}
    virtual int getSmth() = 0;
};

这可能会提供额外的好处，例如可测试性。