Linux跨平台C++代码解决方案（1）

时间：2021-08-17 03:58:42

Linux 平台相关代码带来的问题

目前市场上存在着许多不同的 Linux 平台（例如：RedHat, Ubuntu, Suse 等），各大厂商和社区都在针对自己支持的平台进行优化，为使用者带来诸多方便的同时也对软件研发人员在进行编码时带来不少问题：

  1. 由于程序中不可避免的存在平台相关代码（系统调用等），软件研发人员为了保证自己的产品在各个 Linux 平台上运行顺畅，一般都需要在源代码中大量使用预编译参数，这样会大大降低程序的可读性和可维护性。
  2. 接口平台无关性的原则是研发人员必须遵循的准则。但是在处理平台相关代码时如果处理不当，此原则很有可能被破坏，导致不良的编码风格，影响代码的扩展和维护。

本文将针对这两个问题循序渐进依次提出解决方案。

（1）通过设置预编译选项来处理平台相关代码

通过为每个平台设置相关的预编译宏能够解决 Linux 平台相关代码的问题，实际情况下，很多软件开发人员也乐于单独使用这种方法来解决问题。

假设现有一动态库 Results.so，SomeFunction() 是该库的一个导出函数，该库同时为 Rhel,Suse,Ubuntu 等三个平台的 Linux 上层程序服务。（后文例子均基于此例并予以扩展。）

清单 1. 设置预编译选项示例代码如下：

// Procedure.cpp 
 void SomeFunction() 
 { 
    //Common code for all linux 
    ...... 
    ...... 
 #ifdef RHEL 
    SpecialCaseForRHEL(); 
 #endif 

 #ifdef SUSE 
    SpecialCaseForSUSE(); 
 #endif 

 #ifdef UBUNTU 
    SpecialCaseForUBUNTU(); 
 #endif 

    //Common code for all linux 
    ...... 
    ...... 

 #ifdef RHEL 
    SpecialCase2ForRHEL(); 
 #endif 

 #ifdef SUSE 
    SpecialCase2ForSUSE(); 
 #endif 

 #ifdef UBUNTU 
    SpecialCase2ForUBUNTU(); 
 #endif 

    //Common code for all linux 
   ...... 
   .... 
 }

开发人员可以通过设置 makefile 宏参数或者直接设置 gcc 参数来控制实际编译内容。

例如：

gcc -D RHEL Procedure.cpp -o Result.so -lstdc++   // Use RHEL marco

SpecialCaseForRHEL()，SpecialCaseForSUSE()，SpecialCaseForUBUNTU() 分别在该库 (Results.so) 的其他文件中予以实现。

图 1. 清单 1 代码的结构图

Linux跨平台C++代码解决方案（1）

带来的问题

SomeFunction() 函数代码冗余，格式混乱。本例仅涉及三个预编译选项，但实际情况中由于 Linux 版本众多并且可能涉及操作系统位数的问题，增加对新系统的支持会导致预编译选项不断增多，造成 SomeFunction() 函数结构十分混乱。
新增其他平台相关接口（例如：增加 SpecialCase3ForRHEL()，SpecialCase3ForSUSE()，SpecialCase3ForUBUNTU），会成倍增加代码中预编译宏的数量。
破坏了接口平台无关性的原则。SpecialCaseForRHEL()，SpecialCaseForSUSE()，SpecialCaseForUBUNTU() 只是同一功能各个平台的不同实现，属于封装内容，不应该分开暴露给调用者。
可见，简单利用预编译宏来解决平台相关代码产生的问题不是一个好的方法，并没有解决本文开始提出的两个问题。后文将通过三个方案依次解决这些问题。

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