Qt核心剖析：資訊隐藏(2)

下面在上一篇的基礎上，我們進入Qt的源代碼，看看Qt4.x是如何實作 Private Classes 的。

正如前面我們說的，或許你會看到很多類似 Q_D 或者 Q_Q 這類的宏。那麼，我們來試着看一下這樣的代碼：

按照傳統 C++ 的類，如果我們要實作這樣的 getter 和 setter，我們應該使用一個私有變量 _i，然後操作這個變量。按照上一篇說的 Private Class 的做法，我們就要建一個 MyClassPrivateData 這樣的類，然後使用指針對所有的資料操作進行委托。

再來看一個比較 Qt 的例子：

在來看一下 Qt 的實作：

這個例子很簡單，一個使用傳統方法實作，另一個采用了 Qt4.x 的方法。Qt4.x 的方法被稱為 D-Pointer，因為它會使用一個名為 d 的指針，正如上面寫的那個 d_ptr。使用傳統方法，我們需要在 private 裡面寫上所有的私有變量，通常這會讓整個檔案變得很長，更為重要的是，使用者并不需要這些資訊。而使用 D-Pointer 的方法，我們的接口變得很漂亮：再也沒有那一串長長的私有變量了。你不再需要将你的私有變量一起釋出出去，它們就在你的 d 指針裡面。如果你要修改資料類型這些資訊，你也不需要去修改頭檔案，隻需改變私有資料類即可。

需要注意的一點是，與單純的 C++ 類不同，如果你的私有類需要定義 signals 和 slots，就應該把這個定義放在頭檔案中，而不是像上一篇所說的放在 cpp 檔案中。這是因為 qmake 隻會檢測 .h 檔案中的 Q_OBJECT 宏

（這一點大家務必注意）。當然，你不應該把這樣的 private class 放在你的類的同一個頭檔案中，因為這樣做的話就沒有意義了。常見做法是，定義一個 private 的頭檔案，例如使用 myclass_p.h 的命名方式（這也是 Qt 的命名方式）。并且記住，不要把 private 頭檔案放到你釋出的 include 下面！因為這不是你釋出的一部分，它們是私有的。然後，在你的 myclass 頭檔案中，使用

這種前向聲明而不是直接

這種方式。這也是為了避免将私有的頭檔案釋出出去，并且前向聲明可以縮短編譯時間。

在這個類的 private 部分，我們使用了一個 MyClassPrivate 的 const 指針 d_ptr。如果你需要讓這個類的子類也能夠使用這個指針，就應該把這個 d_ptr 放在 protected 部分，正如上面的代碼那樣。并且，我們還加上了 const 關鍵字，來確定它隻能被初始化一次。

下面，我們遇到了一個神奇的宏：Q_DECLARE_PRIVATE。這是幹什麼用的？那麼，我們先來看一下這個宏的展開：

如果你看不大懂，那麼就用我們的 Q_DECLARE_PRIVATE(MyClass) 看看展開之後是什麼吧：

它實際上建立了兩個 inline 的 d_func() 函數，傳回值分别是我們的 d_ptr 指針和 const 指針。另外，它還把 MyClassPrivate 類聲明為 MyClass 的 friend。這樣的話，我們就可以在 MyClass 這個類裡面使用 Q_D(MyClass) 以及 Q_D(const MyClass)。還記得我們最先看到的那段代碼嗎？現在我們來看看這個 Q_D 倒是是何方神聖！

下面還是自己展開一下這個宏，就成了

簡單來說，Qt 為我們把從 d_func() 擷取 MyClassPrivate 指針的代碼給封裝起來了，這樣我們就可以比較面向對象的使用 getter 函數擷取這個指針了。

現在我們已經比較清楚的知道 Qt 是如何使用 D-Pointer 實作我們前面所說的資訊隐藏的了。但是，還有一個問題：如果我們把大部分代碼集中到 MyClassPrivate 裡面，很可能需要讓 MyClassPrivate 的實作通路到 MyClass 的一些東西。現在我們讓主類通過 D-Pointer 通路 MyClassPrivate 的資料，但是怎麼反過來讓 MyClassPrivate 通路主類的資料呢？Qt 也提供了相應的解決方案，那就是 Q_Q 宏，例如：

在 private 類 MyObjectPrivate 中，通過構造函數将主類 MyObject 的指針傳給 q_ptr。然後我們使用類似主類中使用的 Q_DECLARE_PRIVATE 的宏一樣的另外的宏 Q_DECLARE_PUBLIC。這個宏所做的就是讓你能夠通過 Q_Q(Class) 宏使用主類指針。與 D-Pointer 不同，這時候你需要使用的是 Q_Pointer。這兩個是完全相對的，這裡也就不再贅述。

現在我們已經能夠使用比較 Qt 的方式來使用 Private Classes 實作資訊隐藏了。這不僅僅是 Qt 的實作，當然，你也可以不用 Q_D 和 Q_Q，而是使用自己的方式，這些都無關緊要。最主要的是，我們了解了一種 C++ 類的設計思路，這是 Qt 的源代碼教給我們的。