假设你对C++程序的某个class实现文件做了些轻微修改。注意，修改的不是class接口，而是实现，而且只改private成分。然后重新建置这个程序，并预计只花数秒就好。毕竟只有一个class被修改。你按下“Build”按钮或键入make（或其它类似命令），然后大吃一惊，然后感到窘困，因为你意识到整个世界都被重新编译和连接了！当这种事情发生，难道你不气恼吗？
问题出在C++并没有把“将接口从实现中分离”这事做得很好。Class的定义式不只详细叙述了class接口，还包括十足的实现细目。例如：
class Person {
public:
Person(const std::string& name, const Date& birthday, const Address& addr);
std::string name() const;
std::string birthDate() const;
std::string address() const;
...
private:
std::string theName; // 实现细目
Date theBirthDate; // 实现细目
Address theAddress; // 实现细目
};
这里的class Person无法通过编译——如果编译器没有取得其实现代码所用到的classes string，Date和Address的定义式。这样的定义式通常由#include指示符提供，所以Person定义文件的最上方很可能存在这样的东西：
#include <string>
#include "date.h"
#include "address.h"
不幸的是，这么一来便是在Person定义文件和其含入文件之间形成了一种编译依存关系（compilation dependency）。如果这些头文件中有任何一个被改变，或这些头文件所依赖的其他头文件有任何改变，那么每一个含入Person class的文件就得重新编译，任何使用Person class的文件也必须重新编译。这样的连串编译依存关系会对许多项目造成难以形容的灾难。
你或许会奇怪，为什么C++坚持将class的实现细目置于class定义式中？为什么不这样定义Person，将实现细目分开叙述？
namespace std {
class string; // 前置声明（不正确，详下）
}
class Date; // 前置声明
class Address; // 前置声明
class Person {
public:
Person(const std::string& name, const Date& birthday, const Address& addr);
std::string name() const;
std::string birthDate() const;
std::string address() const;
...
};
如果可以那么做，Person的客户就只需要在Person接口被修改过时才重新编译。
这个想法存在两个问题：
第一，string不是个class，它是个typedef（定义为basic_string<char>）。因此上述针对string而做的前置声明并不正确；正确的前置声明比较复杂，因为涉及额外的templates。然而那并不要紧，因为你本来就不该尝试手工声明一部分标准程序库。你应该仅仅使用适当的#includes完成目的。标准头文件不太可能成为编译瓶颈，特别是如果你的建置环境允许你使用预编译头文件。如果解析标准头文件真的是个问题，你可能需要改变你的接口设计，避免使用标准程序库中“引发不受欢迎之#includes”那一部分。
第二： 关于“前置声明每一件东西”的另一个（同时也是比较重要的）困难是，编译器必须在编译期间知道对象的大小。考虑这个：
int main()
{
int x; // 定义一个int
Person p(params); // 定义一个Person
...
}
当编译器看到x的定义式，它知道必须分配多少内存（通常位于stack内）才够持有一个int。没问题，每个编译器都知道一个int有多大。当编译器看到p的定义式，它也知道必须分配足够空间以放置一个Person，但它如何知道一个Person对象多大呢？编译器获得这项信息的唯一办法就询问class定义式。然而如果class定义式可以合法地不列出实现细目，编译器如何知道该分配多少空间？
此问题在Smalltalk，Java等语言上并不存在，因为当我们以那种语言定义对象时，编译器只分配足够空间给一个指针（用以指向该对象）使用。也就是说它们将上述代码视同这样：
int main()
{
int x; // 定义一个int
Person *p; // 定义一个指针指向Person对象
...
}
这当然也是合法的C++代码，所以你也可以自己玩玩“将对象实现细目隐藏于一个指针背后”的游戏。针对Person我们也可以这样做：把Person分割为两个classes，一个只提供接口，另一个负责实现该接口。如果负责实现的那个所谓implementation class取名为PersonImpl，Person将定义如下：
#include <string>
#include <memory> // 此乃为了tr1::shared_ptr而含入
class PersonImpl; // Person实现类的前置声明
class Date; // Person接口用到的classes的前置声明
class Address;
class Person {
public:
Person(const std::string$ name, const Date& birthday, const Address& addr);
std::string name() const;
std::string birthDate() const;
std::string address() const;
...
private:
std::tr1::shared_ptr<PersonImpl> pImpl; // 指针，指向实现物：std::tr1::shared_ptr 见条款13
};
在这里，main class（Person）只内含一个指针成员（这里使用tr1::shared_ptr,见条款13），指向其实现类（PersonImpl）。这般设计常被称为pimpi idiom（pimpl是“point to implementation”的缩写）。这种classes内的指针名称往往就是pImpl，就像上面代码那样。
这样的设计下，Person的客户就完全与Dates，Addresses以及Persons的实现细目分离了。那些classes的任何实现修改都不需要Person客户端重新编译。这真正是“接口与实现分离”！
这个分离的关键在于以“声明的依存性”替换“定义的依存性”，那正是编译依存性最小化的本质：现实中让头文件尽可能自我满足，万一做不到，则让它与其它文件内的声明式（而非定义式）相依。其它每件事都源自于这个简单的设计策略：
-
如果使用object references或object pointers可以完成任务，就不要使用objects。你可以只靠一个类型声明式就定义出指向该类型的references和pointers；但如果定义某类型的objects，就需要用到该类型的定义式。
-
如果可以，尽量以class声明式替换class定义式。注意，当你声明一个函数而它用到某个class时，你并不需要该class的定义；纵使函数以by value方式传递该类型的参数（或返回值）亦然：
class Date; // class声明式
Date today(); // 没问题，这里并不需要
void clearAppointments(Date d); // Date的定义式
当然，pass-by-value一般而言是个糟糕的主意（见条款20），但如果你发现因为某种因素被迫使用它，并不能够就此为“非必要之编译依存关系”导入正当性。
声明today函数和clearAppointments函数而无需定义Date，这种能力可能会令你惊讶，但它并不是真的那么神奇。一旦任何人调用那些函数，调用之前Date定义式一定得先曝光才行。
-
为声明式和定义式提供不同的头文件。为了促进严守上述准则，需要两个头文件，一个用于声明式，一个用于定义。当然，这些文件必须保持一致性，如果有个声明式被改变了，两个文件都得改变。
像Person这样使用pimpl idiom的classes，往往被称为Handles classes。也许你会纳闷，这样的classes如何真正做点事情。办法之一是将它们的所有函数转交给相应的实现类（implementation classes）并有后者完成实际工作。例如下面是Person两个成员函数的实现：
#include "Person.h" // 我们正在实现Person class，所以必须#include其class定义式
#include "PersonImpl.h" // 我们也必须#include PersonImpl的class定义式，否则无法调用其成员函数；
// 注意，PersonImpl有着和Person完全相同的成员函数，两者接口完全相同。
Person::Person(const std::string& name, const Date& birthday, const Address& addr)
:pImpl(new PersonImpl(name, birthday, addr))
{}
std::string Person::name() const
{
return pImpl->name();
}
请注意，Person构造函数以new（见条款16）调用PersonImpl构造函数，以及Person::name函数内调用PersonImpl::name。这是重要的，让Person变成一个Handle class并不会改变它做的事，只会改变它做事的方法。
另一个制作Handle class的办法是，令Person成为一种特殊的abstract base class（抽象基类），称为Interface class。
在Handle classes身上，成员函数必须通过implementation pointer取得对象数据。那会为每一次访问增加一层间接性。而每一个对象消耗的内存数量必须增加implementation pointer的大小。最后，implementation pointer必须初始化（在Handle class构造函数内），指向一个动态分配得来的implementation object，所以你将蒙受因动态内存分配（及其后的释放动作）而来的额外开销，以及遭遇bad_alloc异常（内存不足）的可能性。
至于Interface classes，由于每个函数都是virtual，所以你必须为每次函数调用付出一个间接跳跃成本（见条款7）。此外Interface class派生的对象必须内含一个vptr（virtual table pointer），这个指针可能会增加存放对象所需的内存数量——实际取决于这个对象除了Interface class之外是否还有其他virtual函数来源。
最后，不论Handle classes或Interface classes，一旦脱离inline函数都无法有太大作为。条款30解释过为什么函数本体为了被inlined必须（很典型地）置于头文件内，但Handle classes和Interface classes正是特别被设计用来隐藏实现细节，如函数本体。
请记住
- 支持“编译依存性最小化”的一般构想是：相依于声明式，不要相依于定义式。基于此构想的两个手段是Handle classes和Interface classes。
- 程序库头文件应该以“完全且仅有声明式”的形式存在。这种做法不论是否涉及templates都适用。
个人观点：该条款描述的内容挺多，用了很多实例来论证，刚开始阅读时不太理解，反复看了4遍才感觉理解其中的观点。其中的核心思想是为了降低文件编译依存关系，尽量以指针来代替类定义。在实际项目开发中，一般情况下都很少在意这种情况，改动之后编译时间长一点都能接受，不过开发时尽量避免在.h文件中include大量的其它文件，最好能用@class。
