Pimpl idiom (Pointer to Implementation) trong C++ là gì? Lợi ích?

Pimpl ẩn chi tiết cài đặt của class vào một private struct — trỏ bằng unique_ptr — chỉ khai báo forward declaration trong header.

// Widget.h — header thuần "interface"
class Widget {
public:
  Widget();
  ~Widget();
  void doWork();
private:
  struct Impl;              // forward declaration
  std::unique_ptr<Impl> p_;
};

// Widget.cpp — chi tiết ẩn trong .cpp
struct Widget::Impl {
  HeavyResource res;  // type này không cần expose trong header
};

Widget::Widget() : p_(std::make_unique<Impl>()) {}
void Widget::doWork() { p_->res.process(); }

Lợi ích:
- ABI stability: thay đổi Impl không cần recompile code dùng Widget.h.
- Compilation firewall: header nhẹ, không kéo vào các #include nặng.
- Encapsulation thực sự: private members trong header vẫn lộ tên kiểu — pimpl ẩn hoàn toàn.

Lưu ý: destructor phải được định nghĩa trong .cpp (nơi Impl complete) — không để compiler gen mặc định ở header.

Pimpl hides implementation details of a class inside a private struct — pointed to by unique_ptr — with only a forward declaration in the header.

// Widget.h — pure interface header
class Widget {
public:
  Widget();
  ~Widget();
  void doWork();
private:
  struct Impl;             // forward declaration
  std::unique_ptr<Impl> p_;
};

// Widget.cpp — details hidden in .cpp
struct Widget::Impl {
  HeavyResource res;  // this type doesn't leak into the header
};

Widget::Widget() : p_(std::make_unique<Impl>()) {}
void Widget::doWork() { p_->res.process(); }

Benefits:
- ABI stability: changing Impl doesn't require recompiling code that includes Widget.h.
- Compilation firewall: lightweight header, no heavy #include transitive pull-in.
- True encapsulation: private members in headers still expose type names — pimpl hides everything.

Note: destructor must be defined in the .cpp (where Impl is complete) — do not let the compiler generate it in the header.