C++类和接口的设计原则探讨

兼容性(compatibility)

　　不用说，兼容性是非常重要的。Intel和Microsoft之所以如此成功，其中一个重要方面就是他们的产品，不管是硬件还是软件，都做到了很好的兼容老产品。代码的兼容也是如此。难以想象，如果客户依赖于你的library产品，而要因为你的产品的更新而不断的重写他的代码，他还会继续用你的产品。

　　代码兼容可以简单分为二进制兼容和源代码兼容。二进制兼容也就是说，客户的已编译代码可以在不用重新编译的情况下，直接使用你的不同版本的已编译代码。源代码兼容就是，如果你的代码更新了，客户的代码不需要修改，只需要重新编译就可正常运行。在C++中，接口一般是由头文件和library二进制代码提供，因此，任何可能造成library代码和旧的头文件不一致的情况都可能破坏二进制兼容，因为客户代码必须和新的头文件重新编译一次。

　　因此，遵循几条准则可以使你更轻松地解决兼容性问题：

　　·不改变类的大小或者改变成员变量的顺序

　　包括几个方面：不增加或减少成员变量；不修改成员变量类型；不改变成员变量的声明顺序；不改变虚函数的有无。显而易见，增加或减少成员变量会改变类的大小，并且需要更新头文件，从而可能造成与客户代码不兼容。类型的变化也可能引起类的大小的变化。成员变量的访问一般是由编译器按偏移量确定，顺序如果改变，偏移量也就会改变，破坏了二进制兼容。至于虚函数的有无，决定是否存在虚函数表指针，也就影响了类的大小和成员变量的顺序。

　　·不使用inline函数

　　inline函数声明于头文件中，并且被编译于客户代码中，如果inline函数访问了private成员，该成员又改变了顺序，那么inline函数虚要被重新编译，破坏了二进制兼容。

　　·接口函数不使用虚函数

　　虚函数的访问和成员变量类似，是通过虚函数表中的偏移。虚函数顺序的改变会影响偏移。因此，在条件允许时，应该避免使用public虚函数。比如：

class Picture { 　public: 　　virtual void Draw(); };

　　应该改为

class Picture { 　public: 　　void Draw(); 　private: 　　virtual void DoDraw(); }; void Picture::Draw() { 　DoDraw(); }

　　·不改变接口函数的顺序

　　在很多嵌入式系统中，链接库通过输出函数表(exported function table)暴露接口以节省空间。此时，对接口函数的访问也是通过索引值进行，因此改变顺序也会破坏兼容性。

　　·避免使用函数缺省参数

　　给函数形参设定缺省值可以方便客户，但是可能破坏兼容。缺省值随头文件给出，缺省值的改变也就会引起兼容问题。

　　以上就是我能想到的了，希望能对大家有帮助。