Вариации на тему граней
Грани можно реализовать несколькими способами. В совокупности они образуют надмножество тех возможностей, которые в C++ поддерживаются с помощью наследования и переменных класса.
Грани - множества подфункций
Самая простая форма грани - та, которая предоставляет интерфейс к подмножеству функций указываемого объекта.
// В файле Pointee.h
class Pointee;
class Facet {
friend class PointeeGemstone;
private:
Pointee* pointee;
Facet(Pointee* p) : pointee(p) {}
public:
void Fn1();
int Fn2();
void Fn17();
};
class PointeeGemstone {
private:
Pointee* pointee;
public:
PointeeGemstone(Pointee* p) : pointee(p) {}
Operator Facet();
};
// В файле Pointee.cpp
class Pointee {
public:
void Fn1();
int Fn2();
void Fn3();
char Fn4();
// И т.д.
void Fn17();
};
Здесь грань просто отбрасывает все функции, которые не входят в ее компетенцию. Клиент имеет дело с «объектом», который намного легче всего указываемого объекта, но за кулисами все равно прячется полный объект.
Грани - переменные класса
Грань может представлять собой интерфейсный указатель на переменную класса. Это позволяет многократно использовать грань в различных кристаллах или для организации интерфейса к отдельному экземпляру. Если указываемый объект имеет переменную класса Bar, грань может представлять собой простой интерфейсный указатель на Bar.
// В файле Pointee.h
class BarFacet {
private:
Bar* bar;
public:
BarFacet(Bar* b) : bar(b) {}
// Интерфейсы к функциям класса Bar
};
class PointeeGemstone {
private:
Pointee* p;
public:
operator BarFacet();
// И т.д.
};
// В файле Pointee.cpp
class Pointee {
friend class PointeeGemstone;
private:
Bar bar; // Внедренная переменная класса Pointee
public:
// И т.д.
};
PointeeGemstone::operator BarFacet()
{
return BarFacet(&p->Bar); // Грань переменной
}
Все прекрасно работает, если вам хватает относительнопростых правил согласованности C++. Вероятно, в более общем случае стоит воспользоваться приемами, описанными далее, в разделе «Обеспечение согласованности». В частности, одна из проблем такого упрощенного подхода заключается в том, что вы можете «перейти» от кристалла к грани BarFacet, но не сможете выполнить обратное преобразование по информации, доступной в грани.
Грани - базовые классы
Грани также могут использоваться для создания эквивалента встроенного преобразования типа от производного класса к базовому.
// В файле Pointee.h
class FooFacet {
private:
Foo* foo;
public:
FooFacet(Foo* f) : foo(f) {}
// Интерфейсы к функциям класса foo
};
class PointeeGemstone {
private:
Pointee* p;
public:
operator FooFacet();
// И т.д.
};
// В файле Pointee.cpp
class Pointee : public Foo {
friend class PointeeGemstone;
public:
// И т.д.
};
PointeeGemstone::operator FooFacet()
{
return FooFacet(p); // Компилятор преобразует p к Foo*
}
Как и в случае с гранями-переменными, это может позволить вам многократно использовать одни и те же грани Foo для базовых классов, переменных или отдельных объектов, хотя для обеспечения более строгих правил согласованности, описанных ниже, потребуется более узкая специализация. Например, при таком подходе вы сможете выполнить преобразование от кристалла к грани FooFacet, но не сможете снова вернуться к кристаллу.
Грани - делегаты
Во всех трех описанных вариантах (грани в качестве подмножества интерфейсов, переменных класса и базовых классов) подразумевается объединение нескольких объектов в один. Возможно и другое решение - использовать сеть взаимодействующих объектов и иметь одну грань для каждого объекта в сети. Ситуация очень похожа на вариант с гранями-переменными, хотя адрес, на который указывает грань, не внедряется физически в указываемый объект как переменная класса.
// В файле Pointee.h
class BarFacet {
private:
Bar* bar;
public:
BarFacet(Bar* b) : bar(b) {}
// Интерфейсы к функциям класса Bar
};
class PointeeGemstone {
private:
Pointee* p;
public:
operator BarFacet();
// И т.д.
};
// В файле Pointee.cpp
class Pointee {
friend class PointeeGemstone;
private:
Bar* bar; // Уже не внедренная переменная класса
public:
// И т.д.
};
PointeeGemstone::operator BarFacet()
{
return BarFacet(&p->Bar);
}
Такое решение страдает недостаточной согласованностью, как и решение с гранями-переменными.
Комбинации и вариации
Если на вас накатит особенно творческое настроение, можно создать грани, в которых используются комбинации этих четырех подходов. Например, одна грань может включать подмножество интерфейсных функций указываемого объекта; одну интерфейсную функцию, делегирующую переменной класса; другую, делегирующую базовому классу; и третью, работающую с делегатом указываемого объекта. На Капитолийском холме такая ситуация была впервые представлена в Акте о Всестороннем Применении Идиом C++ от 1995 года.