pimplイディオムの導入(1)

目次

• プログラミング手順
  • プリコンパイル対象インクルードの修正
  • アプリケーションクラスのpimpl化
  • メインウィンドウクラスのpimpl化
  • リポジトリ更新とビルドテスト
• UMLクラス図

KTxtEditプロジェクトにpimplイディオムを導入しクラスインターフェースとロジック実装を分離する。

前ステップでエディタとしての基本機能の実装は完了したが、さらなる機能拡張を容易とするリファクタリングとしてクラスをpimpl化する。

プログラミング手順

1. プリコンパイル対象インクルードの修正
2. アプリケーションクラスのpimpl化
3. メインウィンドウクラスのpimpl化
4. リポジトリ更新とビルドテスト

プリコンパイル対象インクルードの修正

本サイトのpimplポインタは必ずC++標準ライブラリのスマートポインタunique_ptrあるいはshared_ptrに保持するため、プリコンパイル対象インクルードに<memory>を追加して全ソースコードファイルにインクルードさせる。ロジック実装クラスは全てImplネストクラス(クラススコープで定義されるクラス)とし、pimplポインタはMY_PIMPLマクロで定義する。

wx_pch.h

#ifndef WX_PCH_H_INCLUDED
#define WX_PCH_H_INCLUDED
 
...
 
#ifdef WX_PRECOMP
    // put here all your rarely-changing header files
    //... std
    #include <memory>
    //... boost
    //... wxWidgets
#endif // WX_PRECOMP
 
#define MY_PIMPL(smart_ptr,cls,name) class cls;smart_ptr<cls> name;
 
#endif // WX_PCH_H_INCLUDED

アプリケーションクラスのpimpl化

通常pimplポインタはコンストラクタ/デストラクタで構築/解体するが、wxAppから派生するアプリケーションクラスはOnInit/OnExitメンバ関数で初期化/終了処理を行うことが推奨されるので、pimplポインタもこれに従う。KTxtEditAppのlocale_メンバ変数をロジック実装(Impl)クラスへ移し、OnInitメンバ関数内処理の一部をImplクラスコンストラクタ内へ移す。

KTxtEditApp.h

...
 
class KTxtEditApp : public wxApp
{
    private:
        MY_PIMPL(std::unique_ptr,Impl,pimpl_);
    public:
        bool OnInit() override;
        int OnExit() override;
};
 
...

KTxtEditApp.cpp

...
 
class KTxtEditApp::Impl
{
private:
    wxLocale locale_;
public:
    Impl():locale_{}
    {
        wxStandardPaths::Get().IgnoreAppSubDir("Debug*");
        wxStandardPaths::Get().IgnoreAppSubDir("Release*");
 
        locale_.Init(wxLANGUAGE_DEFAULT,wxLOCALE_DONT_LOAD_DEFAULT);
        locale_.AddCatalog(MYAPPINFO_NAME);
        locale_.AddCatalog("wxstd");
    }
};
 
bool KTxtEditApp::OnInit()
{
    auto temp=std::unique_ptr<Impl>{new Impl{}};
    //(*AppInitialize
    bool wxsOK = true;
    wxInitAllImageHandlers();
    if ( wxsOK )
    {
        KTxtEditFrame* Frame = new KTxtEditFrame(0);
        Frame->Show();
        SetTopWindow(Frame);
    }
    //*)
    if (wxsOK) {std::swap(pimpl_,temp);}
    return wxsOK;
}
 
int KTxtEditApp::OnExit()
{
    auto temp=std::unique_ptr<Impl>{};
    std::swap(pimpl_,temp);
    return wxApp::OnExit();
}
 
...

メインウィンドウクラスのpimpl化

KTxtEditFrameクラスメンバ変数helpController_とfileFullPath_をロジック実装(Impl)クラスへ移し、メインウィンドウおよび子ウィンドウのポインタform_、textCtrl_、statusBar_をコピー保持させ、KTxtEditFrameコンストラクタ内処理の一部をImplクラスコンストラクタ内へ移す。helpController_がImplクラスへ移ったため<wx/help.h>インクルードもKTxtEditFrame.hからKTxtEditFrame.cppへ移す。ImplクラスにKTxtEditFrameイベントハンドラと同名のメンバ関数を加えてその処理を移し、イベントハンドラはこれをコールする。ファイル変更確認をConfirmIfModifiedプライベートメンバ関数で共通化した以外の変更は加えていない。

KTxtEditFrame.h

//(*Headers(KTxtEditFrame)
#include <wx/frame.h>
//*)
 
class KTxtEditFrame: public wxFrame
{
    public:
 
        ...
 
    private:
 
        ...
 
        //(*Declarations(KTxtEditFrame)
        wxStatusBar* statusBar_;
        wxTextCtrl* textCtrl_;
        //*)
 
        MY_PIMPL(std::unique_ptr,Impl,pimpl_);
        DECLARE_EVENT_TABLE()
};

KTxtEditFrame.cpp

KTxtEditFrame::ImplクラスをKTxtEditFrameコンストラクタおよびメンバ関数より前に置く。

#include "wx_pch.h"
#include <wx/msgdlg.h>
#include <wx/stdpaths.h>
#include <wx/filename.h>
#include <wx/help.h>
#include "KTxtEditFrame.h"
#include "iconimages/bitmapHelp.xpm"
#include "iconimages/bitmapAbout.xpm"
#include "iconimages/bitmapQuit.xpm"
#include "version_macro.h"
 
...
 
class KTxtEditFrame::Impl
{
private:
    KTxtEditFrame* const form_;
    wxTextCtrl* const textCtrl_;
    wxStatusBar* const statusBar_;
    wxHelpController helpController_;
    wxString fileFullPath_;
private:
    bool ConfirmIfModified() const
    {
        return !textCtrl_->IsModified()
            ||wxMessageBox(_("The current file is modified.  Do you want to discard?")
                ,MYAPPINFO_NAME,wxICON_QUESTION|wxYES_NO|wxNO_DEFAULT|wxCENTER)==wxYES;
    }
public:
    Impl(KTxtEditFrame* form):form_{form}
        ,textCtrl_{form_->textCtrl_},statusBar_{form_->statusBar_}
        ,helpController_{},fileFullPath_{}
    {
        auto iconBundle=wxIconBundle{};
        iconBundle.AddIcon(wxIcon{"aaaa",wxICON_DEFAULT_TYPE,16,16});
        iconBundle.AddIcon(wxIcon{"aaaa",wxICON_DEFAULT_TYPE,32,32});
        form_->SetIcons(iconBundle);
 
        helpController_.Initialize
            (wxFileName{wxStandardPaths::Get().GetDataDir(),MYAPPINFO_NAME ".chm"}
                .GetFullPath());
    }
    void OnNew(wxCommandEvent& event)
    {
        if (ConfirmIfModified())
        {
            textCtrl_->Clear();
        }
    }
    void OnOpen(wxCommandEvent& event)
    {
        if (ConfirmIfModified())
        {
            wxFileDialog fileDlg{form_,_("Open a file")
                ,wxEmptyString,wxEmptyString,wxEmptyString,wxFD_OPEN|wxFD_FILE_MUST_EXIST};
 
            if (fileDlg.ShowModal()==wxID_OK)
            {
                if (textCtrl_->LoadFile(fileDlg.GetPath()))
                {
                    fileFullPath_=fileDlg.GetPath();
                }
                else
                {
                    wxMessageBox(_("Failed to open a file."),MYAPPINFO_NAME,wxICON_ERROR|wxCENTER);
                }
            }
        }
    }
    void OnSave(wxCommandEvent& event)
    {
        if (fileFullPath_.IsEmpty())
        {
            OnSaveAs(event);
        }
        else
        {
            if (!textCtrl_->SaveFile(fileFullPath_))
            {
                wxMessageBox(_("Failed to save the current file."),MYAPPINFO_NAME,wxICON_ERROR|wxCENTER);
            }
        }
    }
    void OnSaveAs(wxCommandEvent& event)
    {
        wxFileDialog fileDlg{form_,_("Save the current file")
            ,wxEmptyString,fileFullPath_,wxEmptyString,wxFD_SAVE|wxFD_OVERWRITE_PROMPT};
 
        if (fileDlg.ShowModal()==wxID_OK)
        {
            if (textCtrl_->SaveFile(fileDlg.GetFilename()))
            {
                fileFullPath_=fileDlg.GetFilename();
            }
            else
            {
                wxMessageBox(_("Failed to save the current file."),MYAPPINFO_NAME,wxICON_ERROR|wxCENTER);
            }
        }
    }
    void OnQuit(wxCommandEvent& event)
    {
        form_->Close();
    }
    void OnUndo(wxCommandEvent& event)
    {
        textCtrl_->Undo();
    }
    void OnRedo(wxCommandEvent& event)
    {
        textCtrl_->Redo();
    }
    void OnCut(wxCommandEvent& event)
    {
        textCtrl_->Cut();
    }
    void OnCopy(wxCommandEvent& event)
    {
        textCtrl_->Copy();
    }
    void OnPaste(wxCommandEvent& event)
    {
        textCtrl_->Paste();
    }
    void OnHelp(wxCommandEvent& event)
    {
        helpController_.DisplayContents();
    }
    void OnAbout(wxCommandEvent& event)
    {
        wxString msg;
        msg<<MYAPPINFO_NAME<<"\n"
            <<_("Version: ")<<AUTOVERSION_STR_VER_BUILD_COUNT_STATUS<<"\n"
            <<_("Date: ")<<AUTOVERSION_STR_DATE_DMY_MONTH_SHORT_NAME;
        wxMessageBox(msg, _("Welcome to..."));
    }
    void OnIdle(wxIdleEvent& event)
    {
        form_->SetTitle(wxString::Format("%s%s - " MYAPPINFO_NAME
            ,textCtrl_->IsModified()?"*":""
            ,fileFullPath_.IsEmpty()?_("(Unnamed)"):fileFullPath_));
 
        auto x=long{};auto y=long{};
        textCtrl_->PositionToXY(textCtrl_->GetInsertionPoint(),&x,&y);
        statusBar_->SetStatusText(wxString::Format("%d:%d",y+1,x+1),1);
 
        form_->GetMenuBar()->FindItem(idMenuSave)->Enable(textCtrl_->IsModified());
        form_->GetMenuBar()->FindItem(idMenuUndo)->Enable(textCtrl_->CanUndo());
        form_->GetMenuBar()->FindItem(idMenuRedo)->Enable(textCtrl_->CanRedo());
        form_->GetMenuBar()->FindItem(idMenuCut)->Enable(textCtrl_->CanCut());
        form_->GetMenuBar()->FindItem(idMenuCopy)->Enable(textCtrl_->CanCopy());
        form_->GetMenuBar()->FindItem(idMenuPaste)->Enable(textCtrl_->CanPaste());
 
        event.Skip();
    }
    void OnClose(wxCloseEvent& event)
    {
        if (event.CanVeto()&&!ConfirmIfModified())
        {
            event.Veto();
        }
        else
        {
            event.Skip();
        }
    }
};
 
KTxtEditFrame::KTxtEditFrame(wxWindow* parent,wxWindowID id):pimpl_{nullptr}
{
    ...

Implクラスインスタンスのpimpl_メンバ変数は初期化リストではヌルとし、wxSmithが挿入する//(*Initialize(KTxtEditFrame) ... //*)の後でpimplポインタを構築しunique_ptr::reset関数に与える。KTxtEditFrameイベントハンドラ実装をpimpl_の対応メンバ関数コールに修正する。

KTxtEditFrame::KTxtEditFrame(wxWindow* parent,wxWindowID id):pimpl_{nullptr}
{
    //(*Initialize(KTxtEditFrame)
    ...
    //*)
    Connect(wxEVT_IDLE,(wxObjectEventFunction)&KTxtEditFrame::OnIdle);
 
    pimpl_.reset(new Impl{this});
}
 
KTxtEditFrame::~KTxtEditFrame()
{
    //(*Destroy(KTxtEditFrame)
    //*)
}
 
void KTxtEditFrame::OnQuit(wxCommandEvent& event)
{
    pimpl_->OnQuit(event);
}
 
void KTxtEditFrame::OnAbout(wxCommandEvent& event)
{
    pimpl_->OnAbout(event);
}
 
void KTxtEditFrame::OnHelp(wxCommandEvent& event)
{
    pimpl_->OnHelp(event);
}
 
void KTxtEditFrame::OnNew(wxCommandEvent& event)
{
    pimpl_->OnNew(event);
}
 
void KTxtEditFrame::OnOpen(wxCommandEvent& event)
{
    pimpl_->OnOpen(event);
}
 
void KTxtEditFrame::OnSave(wxCommandEvent& event)
{
    pimpl_->OnSave(event);
}
 
void KTxtEditFrame::OnSaveAs(wxCommandEvent& event)
{
    pimpl_->OnSaveAs(event);
}
 
void KTxtEditFrame::OnUndo(wxCommandEvent& event)
{
    pimpl_->OnUndo(event);
}
 
void KTxtEditFrame::OnRedo(wxCommandEvent& event)
{
    pimpl_->OnRedo(event);
}
 
void KTxtEditFrame::OnCut(wxCommandEvent& event)
{
    pimpl_->OnCut(event);
}
 
void KTxtEditFrame::OnCopy(wxCommandEvent& event)
{
    pimpl_->OnCopy(event);
}
 
void KTxtEditFrame::OnPaste(wxCommandEvent& event)
{
    pimpl_->OnPaste(event);
}
 
void KTxtEditFrame::OnIdle(wxIdleEvent& event)
{
    pimpl_->OnIdle(event);
}
 
void KTxtEditFrame::OnClose(wxCloseEvent& event)
{
    pimpl_->OnClose(event);
}

リポジトリ更新とビルドテスト

動作確認(4)を参考にGit for Windowsリポジトリを更新する。必要ならビルド実行する。

UMLクラス図

簡略したUMLクラス図でアプリケーションの構成を説明する。

• KTxtEditAppクラスとKTxtEditFrameクラスのそれぞれにロジック実装クラス(KTxtEditApp::Impl、KTxtEditFrame::Impl)を加える。