C++开发中数据结构和算法的分离

C++开发中数据结构和算法的分离

2004-2-25 14:55:00　　　网友评论阅读次数点此评论

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　　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。

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