利用Pimpl实现细节隐藏

利用C++开发运动控制卡的动态链接库，在类的定义有包括了一些WINDOWS的信号量操作，但有些用户在使用QT环境调用时就发生了问题，如下图所示。

该动态链接库的部分原始代码（头文件）如下所示：

class myNetSocket;
class CSerialPort;class EXPORTS_DEMO MoCtrCard
{
public:MoCtrCard();~MoCtrCard();// RS232 接口McCard_UINT16 MoCtrCard_Initial(McCard_UINT8 ComPort);McCard_UINT16 MoCtrCard_Unload();// 四轴的接口McCard_UINT16 MoCtrCard_MCrlAxisMove(McCard_UINT8 AxisId, McCard_INT8 SpdDir);McCard_UINT16 MoCtrCard_MCrlAxisRelMove(McCard_UINT8 AxisId, McCard_FP32 DistCmnd, McCard_FP32 VCmnd, McCard_FP32 ACmnd);private:CRITICAL_SECTION   mSemCommSync;    ///< 互斥通讯操作 McCard_UINT8 nCmndCnt;              ///< 指令计数器，每下发指令自增1enum ePortLinkType nPortType;      ///< 物理链路类型myNetSocket* cTCPSocket;          ///< 网络接口对像CSerialPort* cRSPort;             ///< RS232接口};

为了实现对 private 部分进行隐藏，达到对用户不可见的目的，上网调研后发现有两种方法可以实现： 1）利用pimpl技术，2）纯虚函数形成接口类

通过对这两种方式的研究，决定使用pimpl方法进行对现有的DLL进行改造；那什么是pimp技术呢？参考MSDN

pimpl idiom 是一种新式 C++ 技术，用于隐藏实现、最小化耦合和分离接口。 Pimpl 是“指向实现的指针”的缩写。细节就不介绍了，而是直接套用实现。impl的实现有固定格式，如下所示：

// my_class.h
class my_class {//  ... all public and protected stuff goes here ...
private:class impl; unique_ptr<impl> pimpl; // opaque type here
};// my_class.cpp
class my_class::impl {  // defined privately here// ... all private data and functions: all of these//     can now change without recompiling callers ...
};
my_class::my_class(): pimpl( new impl )
{// ... set impl values ...
}

在标头实现时，采用了c++的智能指针，因此在头文件中要加入

#include "memory"

在我们的DLL库中，具体实现方式为：

#ifndef _MYCODE_H_
#define _MYCODE_H_#include "memory"#ifdef MCC4DLL_EXPORTS
#define EXPORTS_DEMO _declspec( dllexport )
#else
#define EXPORTS_DEMO _declspec(dllimport)
#endifclass EXPORTS_DEMO MoCtrCard
{
public:MoCtrCard();~MoCtrCard();// RS232 接口McCard_UINT16 MoCtrCard_Initial(McCard_UINT8 ComPort);McCard_UINT16 MoCtrCard_Unload();McCard_UINT16 MoCtrCard_MCrlAxisMove(McCard_UINT8 AxisId, McCard_INT8 SpdDir);McCard_UINT16 MoCtrCard_MCrlAxisRelMove(McCard_UINT8 AxisId, McCard_FP32 DistCmnd, McCard_FP32 VCmnd, McCard_FP32 ACmnd);private:class MoCtrCardImpl;std::unique_ptr<MoCtrCardImpl> m_pImpl;
};#endif

在CPP源文件中实现的Impl如下：

class myNetSocket;
class CSerialPort;
class MoCtrCard::MoCtrCardImpl
{
public:MoCtrCardImpl() {};CRITICAL_SECTION   mSemCommSync;    ///< 互斥通讯操作 McCard_UINT8 nCmndCnt;             ///< 指令计数器，每下发指令自增1enum ePortLinkType nPortType;      ///< 物理链路类型myNetSocket* cTCPSocket;          ///< 网络接口对像CSerialPort* cRSPort;             ///< RS232接口
};MoCtrCard::MoCtrCard():pimpl(new MoCtrCardImpl())
{pimpl->nCmndCnt = 0x00;pimpl->nPortType = ePortNone;                   ///< 物理链路类型pimpl->cTCPSocket = new myNetSocket();        ///< 网络接口对像pimpl->cRSPort = new CSerialPort();           ///< RS232接口InitializeCriticalSection(&pimpl->mSemCommSync);  ///< 收发信号量
}

经过以上改造后，DLL可以直接用在现有的应用程序中，在现有的DEMO程序上进行测试，原始程序不做任何修改，测试成功。

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