C++中事件機制的簡潔實現

来源:http://www.cnblogs.com/shouce/archive/2016/02/15/5189875.html
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事件模型是被廣泛使用的好東西,但是C++標準庫里沒有現成的,其他實現又複雜或者不優雅,比如需要使用巨集。現在VC11可以用在XP下了,那麼就痛快的拿起C++11提供的先進設施組合出一個輕便的實現吧。 為了達到簡潔的目的,需要放棄一些特性: 1、不支持判斷函數是否已經綁定過(因為std::functio


事件模型是被廣泛使用的好東西,但是C++標準庫里沒有現成的,其他實現又複雜或者不優雅,比如需要使用巨集。現在VC11可以用在XP下了,那麼就痛快的拿起C++11提供的先進設施組合出一個輕便的實現吧。

  為了達到簡潔的目的,需要放棄一些特性:

  1、不支持判斷函數是否已經綁定過(因為std::function不提供比較方法,自己實現function的話代碼又變多了)

  2、需要使用者接收返回的回調函數標識來移除事件綁定(原因同上)

  3、事件沒有返回值,不支持回調函數優先順序、條件回調等事件高級特性(比如返回所有處理結果中的最大最小值;只回調與指定參數匹配的事件處理函數)

  4、事件參數理論上無限,實際上有限,一般支持0~10個參數(VC11還沒有支持變長模板參數,GCC有了。不過可以通過預設模板參數和偏特化來模擬,所以理論上無限制)

  5、不是線程安全的

  註:3、5兩條可以通過引入策略模式來提供靈活支持,就像標準庫和Loki做的那樣,實現一個完整的事件機制。

 

最簡單的實現

複製代碼
 1 #include <map>
 2 #include <functional>
 3 
 4 using namespace std;
 5 
 6 
 7 template<class Param1, class Param2>
 8 class Event
 9 {
10     typedef void HandlerT(Param1, Param2);
11     int m_handlerId;
12 
13 public:
14     Event() : m_handlerId(0) {}
15 
16     template<class FuncT> int addHandler(FuncT func)
17     {
18         m_handlers.emplace(m_handlerId, forward<FuncT>(func));
19         return m_handlerId++;
20     }
21 
22     void removeHandler(int handlerId)
23     {
24         m_handlers.erase(handlerId);
25     }
26 
27     void operator ()(Param1 arg1, Param2 arg2)
28     {
29         for ( const auto& i : m_handlers )
30             i.second(arg1, arg2);
31     }
32 
33 private:
34     map<int, function<HandlerT>> m_handlers;
35 };
複製代碼

addHandler把回調函數完美轉發給std::function,讓標準庫來搞定各種重載,然後返回一個標識符用來註銷綁定。試一下,工作的不錯:

複製代碼
 1 void f1(int, int)
 2 {
 3     puts("f1()");
 4 }
 5 
 6 struct F2
 7 {
 8     void f(int, int)
 9     {
10         puts("f2()");
11     }
12 
13     void operator ()(int, int)
14     {
15         puts("f3()");
16     }
17 };
18 
19 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
20 {
21     Event<int, int> e;
22 
23     int id = e.addHandler(f1);
24 
25     e.removeHandler(id);
26 
27     using namespace std::placeholders;
28 
29     F2 f2;
30 
31     e.addHandler(bind(&F2::f, f2, _1, _2));
32     e.addHandler(bind(f2, _1, _2));
33 
34     e.addHandler([](int, int) {
35         puts("f4()");
36     });
37 
38     e(1, 2);
39 
40     return 0;
41 } 
複製代碼

雖然這裡有一個小小的缺點,對於仿函數,如果想使用它的指針或引用是不可以直接綁定的,需要這樣做: 

1 e.addHandler(ref(f2));
2 e.addHandler(ref(*pf2));    // pf2是指向f2的指針

  但是使用仿函數對象指針的情形不多,也不差多敲幾個字元,何況在有Lambda表達式的情況下呢?

改進

1、有人不喜歡bind,用起來麻煩,放到addhandler裡面去:

複製代碼
1         template<class ObjT, class FuncT> int addHandler(ObjT obj, FuncT func)
2         {
3             using namespace std::placeholders;
4             m_handlers.emplace(m_handlerId, std::bind(func, std::forward<ObjT>(obj), _1, _2));
5             return m_handlerId++;
6         }
複製代碼

 2、擴展參數個數。沒有變長模板參數,變通一下:

複製代碼
 1 struct NullType {};
 2 
 3 template<class P1 = Private::NullType, class P2 = Private::NullType>
 4 class Event 
 5 {
 6 public:
 7     template<class ObjT, class FuncT> int addHandler(ObjT obj, FuncT func)
 8     {
 9         using namespace std::placeholders;
10         m_handlers.emplace(m_handlerId, std::bind(func, std::forward<ObjT>(obj), _1, _2));
11         return m_handlerId++;
12     }
13 
14     void operator ()(P1 arg1, P2 arg2)
15     {
16         for ( const auto& i : m_handlers )
17             i.second(arg1, arg2);
18     }
19 };
20 
21 template<>
22 class Event<Private::NullType, Private::NullType>
23 {
24 public:
25     template<class ObjT, class FuncT> int addHandler(ObjT obj, FuncT func)
26     {
27         using namespace std::placeholders;
28         m_handlers.emplace(m_handlerId, std::bind(func, std::forward<ObjT>(obj)));
29         return m_handlerId++;
30     }
31 
32     void operator ()()
33     {
34         for ( const auto& i : m_handlers )
35             i.second();
36     }
37 };
38 
39 template<class P1>
40 class Event<P1, Private::NullType>
41 {
42 public:
43     template<class ObjT, class FuncT> int addHandler(ObjT obj, FuncT func)
44     {
45         using namespace std::placeholders;
46         m_handlers.emplace(m_handlerId, std::bind(func, std::forward<ObjT>(obj), _1));
47         return m_handlerId++;
48     }
49 
50     void operator ()(P1 arg1)
51     {
52         for ( const auto& i : m_handlers )
53             i.second(arg1);
54     }
55 };
複製代碼

現在支持0~2個參數了。註意到各個模板里有公共代碼,提取出來放進基類,然後要做的就是打開文本生成器了

補充一下:VC里std::function預設最多5個參數,最多支持10個,要在編譯開關里設置一下巨集_VARIADIC_MAX=10


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