Item 31 减小文件之间的编译依赖

C++在接口和实现之间的分离这部分工作做的不好。像下面这样的类定义，不仅指明了接口，也包含了一部分的实现细节。这将导致对实现的依赖。实现一旦改变，将增加整个的编译时间。

class Person { public: Person(const std::string& name, const Date& birthday, const Address& addr); std::string name() const; std::string birthDate() const; std::string address() const; ... private: std::string theName; // implementation detail Date theBirthDate; // implementation detail Address theAddress; // implementation detail };

要想编译Person，就必须要知道string、Date和Address的定义。这些定义都是通过下面那样的include来提供的：

#include <string> #include "date.h" #include "address.h"

可是，这样的include建立了Person对这些头文件的编译依赖。如果这三个头文件改变，Person就要重新编译（string是标准库，改变的机率不大，可以随便包含）。当然依赖Person的也要重编，于是产生了级联效应。
解决这个问题有两个办法：把Person变成句柄类（Handle Class）或接口类（Interface Class）。

先看句柄类：

#include <string> // standard library components shouldn't be forward-declared #include <memory> // for tr1::shared_ptr class PersonImpl; // forward decl of Person impl. class class Date; // forward decls of classes used in class Address; // Person interface class Person { public: Person(const std::string& name, const Date& birthday, const Address& addr); std::string name() const; std::string birthDate() const; std::string address() const; ... private: // ptr to implementation; std::tr1::shared_ptr<PersonImpl> pImpl; // see Item 13 for info on }; // std::tr1::shared_ptr

可以看到，这个头文件不再依赖Date和Address的头文件了，所以可以放心地把Person给客户使用。
因为这个Person只是一个声明（而非定义），隐藏了实现细节，所以用户不会写出依赖内部实现的代码；当Person的实现改变时，使用的客户也不会再受波及。

这种方案的特征：两个头文件！
比如上面的Person类，就会有PersonFwd.h和PersonImpl.h两个。给客户用的只有PersonFwd.h。

再看接口类：

class Person { public: virtual ~Person(); virtual std::string name() const = 0; virtual std::string birthDate() const = 0; virtual std::string address() const = 0; ... static std::tr1::shared_ptr<Person> // return a tr1::shared_ptr to a new create(const std::string& name, // Person initialized with the given params; const Date& birthday, // see Item 18 for why a const Address& addr); // tr1::shared_ptr is returned };

使用接口类，一般会在接口类里定义工厂函数（factory function），或叫作虚拟构造函数（virtual ctor），然后再从Person里派生出实体类（concrete class）。

使用接口类和句柄类的代价：运行时的速度会慢一点；内存会多一点。
句柄类：因为使用了impl指针，所以多了一点内存。这个指针要初始化，要为对象申请内存，要销毁。
接口类：有虚函数指针，要进行函数跳转。
无论是句柄类，还是接口类，都不能使用inline函数。以Person为例，PersonFwd.h里是不能出现任何函数体的。

但是因为这一点点代价就不使用句柄类和接口类了吗？答案是否定的。因为要尽量减小对客户的影响。