C++开发中数据结构和算法的分离
相信每一个在windows下编过程序的人都或多或少地用过位图,大多数人是从网上下载一些成熟完善的DIB类库来使用(例如CxImage、CDIB),少数人有一套自己封装好的DIB类库,方便以后的扩充和使用。(近几年GDI+异军突起,在某些处理方面,如:缩放、旋转、渐变填充等它提供无与伦比的速度和质量,但,如果你想做一个完善的图像处理程序,直接使用它会给架构设计带来困难,你可以用adapter模式封装它后再使用)。
这时候,如果你需要一些图像处理操作你会怎么办呢?很多没有OO经验的C++程序员(例如一年前的我)可能会这样做:在类中直接添加方法。
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int FClamp0255 (int nValue) {return max (0, min (0xFF, nValue));} // 饱和到0--255
class FCObjImage
{
public :
Invert () ;
AdjustRGB (int R, int G, int B) ;
} ;
//================================================================
void FCObjImage::Invert ()
{
if ((GetHandle() == NULL) || (ColorBits() < 24))
return ;
int nSpan = ColorBits() / 8 ; // 每象素字节数3, 4
for (int y=0 ; y < Height() ; y++)
{
BYTE * pPixel = GetBits (y) ;
for (int x=0 ; x < Width() ; x++, pPixel += nSpan)
{
pPixel[0] = ~pPixel[0] ;
pPixel[1] = ~pPixel[1] ;
pPixel[2] = ~pPixel[2] ;
}
}
}
//================================================================
void FCObjImage::AdjustRGB (int R, int G, int B)
{
if ((GetHandle() == NULL) || (ColorBits() < 24))
return ;
int nSpan = ColorBits() / 8 ; // 每象素字节数3, 4
for (int y=0 ; y < Height() ; y++)
{
BYTE * pPixel = GetBits (y) ;
for (int x=0 ; x < Width() ; x++, pPixel += nSpan)
{
pPixel[0] = FClamp0255 (pPixel[0] + B) ;
pPixel[1] = FClamp0255 (pPixel[1] + G) ;
pPixel[2] = FClamp0255 (pPixel[2] + R) ;
}
}
}
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这里举了两个例子(分别实现反色,调节RGB值功能),现实中会有大量的此类操作:亮度、对比度、饱和度......现在回想一下,你添加这些方法的步骤是什么,Ooooooooo,RCP(我同事的发明,全称:rapid copy paste^-^),第一步一定是从上面复制一块代码下来,然后改掉其中的接口和处理部分。虽然这里的示范代码很短小,不会连同bug一起复制,但,定时炸弹却又多了一个。有天,你的boss告诉你:我不能忍受长时间的等待,请给我加个进度条.....。你也许会加个全局变量,也许会给每个函数加个参数,但不变的是:你必须修改所有这些处理函数的代码,内心的咒骂并不会使你少改其中的任何一个。而此时,bug已经在旁边伺机而动了...然而苦日子远没熬到头,一个月后,你心血来潮的老板会让你在其中加上区域处理的功能,再一个月后......
回头重新看看代码?没错,除了红色的代码外,其他地方一摸一样,那能不能把这些算法分离抽出来呢?可能我们马上会想到标准库中qsort和windows中常用的回调方法。好,让我们实作一下:
//================================================================void Pixel_Invert (BYTE * pPixel)
{
pPixel[0] = ~pPixel[0] ;
pPixel[1] = ~pPixel[1] ;
pPixel[2] = ~pPixel[2] ;
}
//================================================================
void FCObjImage::PixelProcess (void(__cdecl*PixelProc)(BYTE * pPixel))
{
if ((GetHandle() == NULL) || (ColorBits() < 24))
return ;
int nSpan = ColorBits() / 8 ; // 每象素字节数3, 4
for (int y=0 ; y < Height() ; y++)
{
BYTE * pPixel = GetBits (y) ;
for (int x=0 ; x < Width() ; x++, pPixel += nSpan)
{
PixelProc (pPixel) ;
}
}
}
//================================================================
void FCObjImage::Invert ()
{
PixelProcess (Pixel_Invert) ;
}
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嗯,看样子不错,算法被剥离到一个单一函数中,我们似乎已经解决问题了。处理Invert它完成的非常好,但处理AdjustRGB时遇到了麻烦,RGB那三个调节参数怎么传进去呢?我们的接口参数只有一个,通过添加全局变量/成员变量?这是一个办法,但随着类方法的增加,程序的可读性和维护性会急剧的下降,反而倒不如改之前的效果好。
[解决办法]
不错
[解决办法]
说实话,没看懂。
个人对OO还处于初级阶段……
[解决办法]
策略模式
[解决办法]
顶一个,确实没太看懂,但是其中所讲的现象的确是切身体会的问题
[解决办法]
用函數模板配合函數對象就能把這5%的損失收回來。