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。

//================================================================ 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) ; 　　} 　} } //================================================================

　　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) ; } //================================================================

　　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。