在C++中实现“属性 (Property)”

#define READ_ONLY 1
 #define WRITE_ONLY 2
 #define READ_WRITE 3
 
template <typename Container, typename ValueType, int nPropType>
 class property
 {
 public:
 property()
 {
 m_cObject = NULL;
 Set = NULL;
 Get = NULL;
 }
 //-- This to set a pointer to the class that contain the
 // property --
 void setContainer(Container* cObject)
 {
 m_cObject = cObject;
 }
 //-- Set the set member function that will change the value --
 void setter(void (Container::*pSet)(ValueType value))
 {
 if((nPropType == WRITE_ONLY) || (nPropType == READ_WRITE))
 Set = pSet;
 else
 Set = NULL;
 }
 //-- Set the get member function that will retrieve the value --
 void getter(ValueType (Container::*pGet)())
 {
 if((nPropType == READ_ONLY) || (nPropType == READ_WRITE))
 Get = pGet;
 else
 Get = NULL;
 }
 //-- Overload the '=' sign to set the value using the set
 // member --
 ValueType operator =(const ValueType& value)
 {
 assert(m_cObject != NULL);
 assert(Set != NULL);
 (m_cObject->*Set)(value);
 return value;
 }
 //-- To make possible to cast the property class to the
 // internal type --
 operator ValueType()
 {
 assert(m_cObject != NULL);
 assert(Get != NULL);
 return (m_cObject->*Get)();
 }
 private:
 Container* m_cObject; //-- Pointer to the module that
 // contains the property --
 void (Container::*Set)(ValueType value);
 //-- Pointer to set member function --
 ValueType (Container::*Get)();
 //-- Pointer to get member function --
 };
 

让我们来一段段的分析程序：

    下面这段代码把Container指针指向一个有效的对象，这个对象就是我们要添加“属性”的类（也就是容器类）的对象。

void setContainer(Container * cObject)
 {
 m_cObject = cObject;
 }

    下面这段代码，设置指针指向容器类的set/get成员函数。这里仅有的一点限制是set函数必须是带一个参数且返回void的函数，而get函数必须不带参数且返回ValueType型的值。

//-- Set the set member function that will change the value --
 void setter(void (Container::*pSet)(ValueType value))
 {
 if((nPropType == WRITE_ONLY) || (nPropType == READ_WRITE))
 Set = pSet;
 else
 Set = NULL;
 }
 //-- Set the get member function that will retrieve the value --
 void getter(ValueType (Container::*pGet)())
 {
 if((nPropType == READ_ONLY) || (nPropType == READ_WRITE))
 Get = pGet;
 else
 Get = NULL;
 }

    下面这段代码，首先是对“=”运算符进行了重载，它调用了容器类的set成员函数以实现赋值操作。然后是定义了一个转换函数，它返回get函数的返回值，这使整个property类表现得像一个ValueType型的成员变量。

//-- Overload the '=' sign to set the value using the set member --
 ValueType operator =(const ValueType& value)
 {
 assert(m_cObject != NULL);
 assert(Set != NULL);
 (m_cObject->*Set)(value);
 return value;
 }
 //-- To make possible to cast the property class to the
 // internal type --
 operator ValueType()
 {
 assert(m_cObject != NULL);
 assert(Get != NULL);
 return (m_cObject->*Get)();
 }

    下面让我们看看我们是如何来使用这个property类的：

    就像下面的代码中所展示的一样：PropTest类实现了一个名为Count的“属性”。这个“属性”的值实际上是通过get函数从一个名为m_nCount的私有变量获得并通过set函数把这个“属性”值的变动写回到m_nCount中去的。get/set函数可以任意命名，因为它们是通过它们的函数地址传递给property类的，就像您在PropTest类的构造函数中看到的那样。PropTest类中的"property<PropTest，int，READ_WRITE> Count； "一行就使我们的PropTest类就拥有了一个名叫Count可以被读写的整型“属性”了。您可以把Count当成是一个普通的成员变量一样来使用，而实际上，对Count的读写都是通过set/get函数间接的实现的。

    PropTest类的构造函数中所做的初始化工作是必须的，只有这样才能保证定义的“属性”可以正常的工作。

class PropTest
 {
 public:
 PropTest()
 {
 Count.setContainer(this);
 Count.setter(&PropTest::setCount);
 Count.getter(&PropTest::getCount);
 }
 int getCount()
 {
 return m_nCount;
 }
 void setCount(int nCount)
 {
 m_nCount = nCount;
 }
 property<PropTest,int,READ_WRITE> Count;
 

private:
 int m_nCount;
 };

    就像下面演示那样，您可把Count“属性”当成是一个普通成员变量一样来使用：

    int i = 5，j；

    PropTest test；

    test.Count = i；    //—— call the set method ——

    j= test.Count；     //—— call the get method ——

    如果您希望您定义的“属性”是只读的，您可以这样做：

    property<PropTest，int，READ_ONLY > Count；

    如果希望是只写的，就这样做：

    property<PropTest，int，WRITE_ONLY > Count；

    注意：如果您把“属性”设成是只读的而试图去改写它，将会导致一个assertion（断言）。如果“属性”是只写的而您试图去读它，也会发生同样的情况。

总结：

    本文介绍了如何仅仅使用标准C++的特性在C++类中实现一个“属性”。当然，直接调用set/get函数会比使用“属性”效率更高，因为要使用 “属性”，您就必须为类的每一个“属性”来实例化一个property类的对象。