对象属性的C++实现

　　高级语言的面向对象编程模型一般都支持“属性”接口，例如 Visual Basic 和 C#。在C#中，通过访问属性，不仅可以存取数据，还可以在存取时执行其它操作，在代码形式上，改变属性值可以写成给变量赋值的形式，例如：Form1.Size = System.Drawing.Size(640,480)，而不是调用函数：Form1.SetSize ...(实际上Form没有SetSize函数)。C++语言不支持对象属性，对象的可执行接口只有函数，所以C++里没有“属性”和“方法”的概念。但是通过一些编程的技巧，可以实现一个属性访问器，使 C++ 代码可以具有和 C# 相似的编程风格。

属性访问器模板

　　代码如下：

template<typename TObject, typename TProperty>
struct PropAccessor{    TObject* Instance;    PropAccessor(TObject* instance): Instance(instance){}    operator TProperty();    TProperty& operator = (TProperty value);};

　　其中：operator TProperty() 用来实现属性的"get"部分，TProperty& operator=(TProperty value) 用来实现属性的"set"部分。

　　这个模板是不能直接使用的，两个运算符函数都没有实现，为了可以使用，需要继承模板并实现这两个运算符。这样就定义了一个模拟的“属性”。

属性访问器的实现

　　下面是一个具体的实现例子。MeshNode是用于3D场景的模型对象，float3是一个向量类型，表示Mesh在场景中的位置，float4x4是一个矩阵类型，表示Mesh的变换矩阵。演示的代码是MeshNode中的Position属性。

union float3 //一个简单的向量类型。{    float m[3];    struct    {        float x, y, z;    };    float3()    {        for(int i = 0; i < 3; i++)        {            this->m[i] = 0.0f;        }    };};union float4x4 //一个简单的矩阵类型。{    float m[16];    struct    {        float _11, _12, _13, _14;        float _21, _22, _23, _24;        float _31, _32, _33, _34;        float _41, _42, _43, _44;    };    float4x4()    {        for(int i = 0; i < 16; i++)        {            this->m[i] = 0.0f;        }    };}; class MeshNode{public:    //属性访问器的实现类。这个类直接嵌套在MeshNode，用来实现属性"Position".    class PROP_Position: public PropAccessor<MeshNode, float3>    {        friend class MeshNode;//这个声明使MeshNode可以创建PROP_Position对象，而外部调用者不能创建PROP_Position，因为下面的构造函数是私有。    private:        PROP_Position(MeshNode* instance): PropAccessor(instance){};    public:        //Property "get"：实现了模版中对应的运算符，TProperty被替换为float3。这里只是简单的取得数据，也可以做任何其它操作。        operator float3()        {            float3 rv;            rv.x = this->Instance->m_WorldMatrix._41;            rv.y = this->Instance->m_WorldMatrix._42;            rv.z = this->Instance->m_WorldMatrix._43;            return rv;        };        //Property "set"：实现了模板中对应的运算符，TProperty被替换为float3。这里只是简单的保存数据，也可以做任何其它操作。        float3& operator=(const float3& value)        {            this->Instance->m_WorldMatrix._41 = value.x;            this->Instance->m_WorldMatrix._42 = value.y;            this->Instance->m_WorldMatrix._43 = value.z;            return value;        };    };//private:    //    //...    float4x4 m_WorldMatrix;    //public:    //    //...    //    //属性"Position"：取得/设置对象的位置。(前面"PROP_Position"的一堆代码就为了实现这个).    PROP_Position Position()    {        return PROP_Position(this);    };};

属性访问器的使用

　　有了这些代码，就可以使用"Position"属性了，MeshNode中的Position函数返回的是一个PROP_Position对象，通过这个对象的运算符使代码具有使用属性的风格。例如：

MeshNode* my_mesh = new MeshNode();float3 my_pos;my_pos.x = 10.0f;my_pos.y = 10.0f;my_pos.z = 10.0f;my_mesh->Position() = my_pos; //有了使用属性的代码形式。这时调用了"MeshNode::PROP_Position::operator=()"函数。float3 world_pos = my_mesh->Position(); //和普通C++函数形式相同，但是用到了属性访问器，这时调用了"MeshNode::PROP_Position::operator float3()"函数。

简单总结

　　这个属性访问器的优点就不用多说了，主要讨论缺点。具体开发中，可以根据具体情况来决定是否使用它。

　　1. 增加了代码量。需要编写多余的代码，为每个属性接口实现一个访问器。

　　2. 和传统的"getPosition"和"setPosition"函数相比，通过属性访问器对数据访问，效率略有下降。在"get"过程中，额外的操作是：创建并返回一个访问器对象，调用运算符"operator TProperty()"；在"set"过程中，额外的操作是：创建并返回一个访问器对象，调用运算符"TProperty& operator = (TProperty)"，且属性值多了一次引用传递。

　　3.不能被重载。这样实现的属性不能被重载，如果需要重载，需要更复杂的实现方法。如果不想折腾的话，在程序的设计中就要尽量避免重载属性。

　　总体来说对性能影响不大，在不苛刻要求效率的情况下，这些额外的开销可以忽略。只是增加了实现属性访问器的开发工作，如果希望属性可以被重载，需要更多的技巧和工作量，实现方法其实也没有难度，大家可以自由发挥。