一段有意思的代码：类实现中将信息存储到其他位置

今天在看《C++ Strategies and Tactics》的时候发现了一段非常有意思的代码：

 1 class Complex_rep {
 2 private:
 3     friend class Complex;
 4     double real_d;
 5     double image_d;
 6     Complex_rep(double r, double i) : real_d(r), image_d(i) {
 7         
 8     }
 9 };
10 
11 class Complex {
12 private:
13     Complex_rep *rep;
14 public:
15     Complex(double r, double i)
16         :rep(new Complex_rep(r, i)) {}
17     ~Complex() { delete rep; }
18 };

可以看到Complex表示复数(complex)数据结构，但是有意思的是数据成员(复数的实部和虚部)并没有存储在Complex内部，而是在一个Complex_rep类中。在Complex_rep中将Complex声明为友元类，这样Complex就可以访问Complex_rep中的所有成员和方法。同时将Complex_rep的构造函数声明为private类型，这样在类体外部就不能Complex_rep的实例，只能通过友元类Complex创建。

这样表示的意义是说，Complex_rep是类Complex所独有的，只能通过Complex创建和访问，别的任何类都不能创建Complex_rep实例。

（往下看第三章的时候才知道这种方法在C++中叫做句柄 (handle)）。

将构造函数声明为private的技巧在设计模式的“Singleton模式”也有应用，一个Singleton类定义如下：

 1 class Singleton {
 2 public:
 3     static Singleton* instance();
 4 protected:
 5     Singleton();
 6 private:
 7     static Singleton* _instance;
 8 };
 9 
10 Singleton* Singleton::_instance = 0;
11 
12 Singleton* Singleton::instance() {
13     if(_instance == 0) {
14         _instance = new Singleton;
15     }
16     return _instance;
17 }

客户仅通过instance()成员函数访问这个单件。变量_instance初始化为0，而静态成员函数interface()返回其变量值，如果其值为0则用唯一实例初始化它。instance()使用惰性（lazy）初始化：_instance直到第一次被访问时才会创建和保存。