PIMPLL

Pimpl (Pointer to IMPLementation, указатель на реализацию) - это популярный паттерн проектирования в C++, который отделяет интерфейс класса от его реализации.

Преимущества:

• Сокрытие реализации: PIMPL скрывает закрытые члены данных в отдельном классе (в модуле .cpp), на который указывает указатель в интерфейсном классе (в заголовочном файле .h).
• ABI-совместимость: Позволяет обновлять внутреннюю логику модуля или библиотеки без нарушения совместимости двоичного кода.
• Сокращение времени компиляции: Изменения в закрытых членах данных требуют перекомпиляции только файла реализации (.cpp), а не всех заголовочных файлов (.h), зависящих от него.
• Упрощение логики move-семантики и устойчивость к исключениям: Поскольку все данные сосредоточены в одном единственном указателе std::unique_ptr<Impl>, автоматически сгенерированный или написанный вручную move-конструктор становится тривиальным — нужно передать владение всего одним указателем. Это идиоматично и безопасно с точки зрения исключений.

Недостатки:

• Расход памяти: Дополнительное выделение памяти в куче (new/delete).
• Вызовы через косвенность: Каждый доступ к приватному полю - это переход по указателю (pointer indirection), что может быть немного медленнее.
• Многословность: Приходится писать класс-обертку, что увеличивает количество кода.

Пример:

// widget.h
#include <memory>

class Widget {
public:
    Widget();
    ~Widget();
    void draw();

private:
    struct Impl; // предварительное объявление структуры реализации
    std::unique_ptr<Impl> pImpl; // указатель на реализацию
};

// widget.cpp
#include "widget.h"
#include <iostream>

struct Widget::Impl {
    void drawImpl() {
        std::cout << "Drawing Widget..." << std::endl;
    }
};

Widget::Widget() : pImpl(std::make_unique<Impl>()) {}

// деструктор должен быть определен после полного определения Impl
Widget::~Widget() = default;

void Widget::draw() {
    pImpl->drawImpl();
}