本篇內(nèi)容介紹了“C++委托和消息反饋模板怎么實(shí)現(xiàn)”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

成都創(chuàng)新互聯(lián)是創(chuàng)新、創(chuàng)意、研發(fā)型一體的綜合型網(wǎng)站建設(shè)公司，自成立以來公司不斷探索創(chuàng)新，始終堅(jiān)持為客戶提供滿意周到的服務(wù)，在本地打下了良好的口碑，在過去的十年時(shí)間我們累計(jì)服務(wù)了上千家以及全國(guó)政企客戶，如被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)等企業(yè)單位，完善的項(xiàng)目管理流程，嚴(yán)格把控項(xiàng)目進(jìn)度與質(zhì)量監(jiān)控加上過硬的技術(shù)實(shí)力獲得客戶的一致贊賞。

繼承+多態(tài)

乍一看是理所當(dāng)然的選擇，庫(kù)中的類把響應(yīng)處理函數(shù)設(shè)置為虛函數(shù)，客戶程序可以繼承這個(gè)類并且重載響應(yīng)函數(shù)。以某個(gè)Socket類為例，可以提供一個(gè)OnRecv函數(shù)用來響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包到達(dá)的處理。客戶程序只需要重載OnRecv并進(jìn)行自己的處理就可以了。

struct Socket { // base class  virtual void OnRecv();  };  stuct MySocket { // your event-handle class  virtual void OnRecv() { /* do sth here ... */ }  }

疑問：很多時(shí)候這樣做實(shí)在很煩，特別是做小程序的時(shí)候，或者需要快速做原型的時(shí)候，一眼望去小小的程序一上來就繼承了一大堆東西，頗為不爽。只是想著能省事一點(diǎn)，希望能像那些腳本語言一樣快速綁定消息響應(yīng)，而不是以繼承開始工作——我已經(jīng)害怕看到長(zhǎng)長(zhǎng)的類繼承樹了，很多時(shí)候根本不必要繼承整個(gè)類;又或者某些類只提供一個(gè)接口而不是具體的類又或者需要多重繼承，處理都有一定麻煩;最麻煩的莫過于有時(shí)候需要改變響應(yīng)處理，難道繼承好幾個(gè)下來么——這么多虛表也是浪費(fèi)啊。

點(diǎn)評(píng)：為了使用Socket就必須繼承Socket，這可以說是Socket的設(shè)計(jì)的問題。如果需要實(shí)現(xiàn)類似的功能的話，可以寫成如下，雖然和繼承 Socket 沒有多少本質(zhì)的差別，不過確實(shí)把消息處理類和Socket的實(shí)現(xiàn)扯開了。

struct SocketEventHandler {  virtual void OnRecv() { /* ... */ }  virtual void OnSend() { /* ... */ }  };  struct Socket {  void set_handler( SocketEventHandler* h ) { handler_ = h; }  private:  SocketEventHandler* handler_;  };  struct MyHandler : SocketEventHandler {  void OnRecv() { ... }  };  Socket s;  MyHandler h;  s.set_handler( &h );

丟開繼承，我們有沒有一種簡(jiǎn)單明確的表達(dá)方法呢?我不禁想起了c時(shí)代的回調(diào)函數(shù)……

回調(diào)函數(shù)(CallBack)

非常簡(jiǎn)單，就是一個(gè)函數(shù)指針。剛才的OnRecv可以寫成這樣

struct Socket {  void OnRecv() { if(OnRecvHandle!=NULL) OnRecvHandle(); }  void (*OnRecvHandle) ();  };

客戶程序只需要編寫一個(gè)MyOnRecv函數(shù)，并且賦值給OnRecvHandle就可以了

void MyOnRecv(); // your event-handle function  Socket foo;  foo.OnRecvHandle = MyOnRecv;

疑問：非常簡(jiǎn)單，不需要繼承類就可以處理，而且隨時(shí)可以替換不同的處理函數(shù)。其實(shí)多態(tài)的本質(zhì)也是函數(shù)指針，只不過多態(tài)是用vtable統(tǒng)一管理函數(shù)指針。回調(diào)函數(shù)要特別注意函數(shù)指針是否為空的問題，因此***外面在包裝一層判斷過程，回調(diào)函數(shù)***問題在于類型不安全。

委托(Delegation)

委托是什么呢?委托最本質(zhì)的是提供一種類型安全的動(dòng)態(tài)消息響應(yīng)轉(zhuǎn)移機(jī)制。

以前，我對(duì)委托一無所知，我覺得無非就是一個(gè)類型安全的智能指針，而所謂的Multi-Cast Delegation無非就是一個(gè)智能指針數(shù)祖，是不是還有Any-Cast Delegation呢?我不知道，也許有吧，無非就是智能指針數(shù)祖+隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。

但是，實(shí)際上并不是那么簡(jiǎn)單。你可以把我剛才說的函數(shù)指針封裝一下弄一個(gè)類封裝起來，不過，這直接導(dǎo)致某個(gè)消息的響應(yīng)只能是固定死的函數(shù)指針類型，甚至不能是可愛的Functor或者是某個(gè)類的成員函數(shù)。你可能會(huì)跟我抬杠說這怎么可能，不是可以用template實(shí)現(xiàn)么?我們來看一個(gè)例子

假設(shè)某個(gè)委托類 Dummy_Delegation 擁有一個(gè)成員函數(shù)用來連接處理函數(shù) template ＜class T＞ void Dummy_Delegation::Connect(T _F); 沒錯(cuò)，_F可以不一定函數(shù)指針，也可以是Functor，我們利用_F()來呼叫響應(yīng)函數(shù)，一切看起來是多么美好——但是，很不幸，這個(gè)_F無法保存下來供消息產(chǎn)生的時(shí)候呼叫。

一切都因?yàn)檫@個(gè)該死的template＜class T＞ ，你無法在Dummy_Delegation內(nèi)定義一個(gè)T類型的變量或者指針來保存_F。退一萬步說，你把T作為整個(gè)Dummy的模版，還是避免不了在模版實(shí)例化的時(shí)候定死類型。于是，整個(gè)Delegation的通用性大打折扣。

實(shí)際上，我們希望有這么一種Delegation，他可以把消息響應(yīng)動(dòng)態(tài)綁定到任何一個(gè)類的成員函數(shù)上只要函數(shù)類型一致。注意，這里說的是任何一個(gè)類。這就要求我們屏蔽信號(hào)發(fā)生器和響應(yīng)類之間的耦合關(guān)系，即，讓他們相互都不知道對(duì)方是誰甚至不知道對(duì)方的類型信息。

這個(gè)方法可行么?Yes!

橋式委托(Bridge Delegation) ---- 利用泛型+多態(tài)來實(shí)現(xiàn)

請(qǐng)?jiān)试S我杜撰一個(gè)名詞：橋式委托(Bridge Delegation)

實(shí)現(xiàn)這么一個(gè)東西真的很有意思，其實(shí)，像gtk+/qt很多需要"信號(hào)/反饋"(signal/slot)的系統(tǒng)都是這么實(shí)現(xiàn)的。

說到GP和Template，那真的可以算是百家爭(zhēng)鳴了，就像boost和loki還在爭(zhēng)奪新的C++標(biāo)準(zhǔn)智能指針的地位打得不可開交。而Functor這個(gè)東西有是很多GP algo的基礎(chǔ)，比如sort/for_each等等。

整個(gè)橋式委托的結(jié)構(gòu)如下圖：

Signal ＜＞--------＞* Interface  ^  |  Implementation＜Receiver＞ -------------＞ Receiver

我們搭建了一個(gè)Interface/Implementation的橋用來連接Singal和Receiver，這樣就可以有效隔開雙方的直接耦合。用之前我們的Socket類來演示如下：

struct Socket {  Signal OnRecv;  };

一個(gè)Receiver可以是一個(gè)function比如 void OnRecv1() 也可以是一個(gè)Functor：

struct OnRecv2_t {  void operator() ();  } OnRecv2;

我們可以這樣使用這個(gè)橋式委托

Socket x;  x.OnRecv.ConnectSlot(OnRecv1); //或者 x.OnRecv.ConnectSlot(OnRecv2());

當(dāng)消息產(chǎn)生調(diào)用 x.OnRecv()的時(shí)候，用戶指定的OnRecv1或者OnRecv2就會(huì)響應(yīng)。

我們來看看如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)橋：首先是一個(gè)抽象類

struct DelegationInterface {  virtual ~DelegationInterface() {};  virtual void Action() = 0;  };

然后才是模版類Impl：

template＜class T＞  struct DelegationImpl : public DelegationInterface {  T _FO;  DelegationImpl(T _S) :_FO(_S) { }  virtual void Action() { _FO(); }  };

注意我們上面的圖示，這個(gè)DelegationImpl類是跟Receiver相關(guān)聯(lián)的，也就是說這個(gè)Impl類知道所有的Receiver細(xì)節(jié)，于是他可以從容地調(diào)用Receiver()。再次留意這個(gè)繼承關(guān)系，對(duì)了，一個(gè)virutal的Action函數(shù)!利用多態(tài)性質(zhì)，我們可以根據(jù)Receiver來實(shí)例化DelegationImpl類，卻可以利用提供一致的訪問Action的Interface，這就是整座橋的秘密所在——利用多態(tài)下層隔離細(xì)節(jié)!

再看看我們的Signal類：

struct Signal {  DelegationInterface* _PI;   Signal() :_PI(NULL) {}  ~Signal() { delete _PI; }   void operator()() { if(_PI) _PI-＞Action(); }  template＜class T＞ void ConnectSlot(T Slot) {  delete _PI; _PI = new DelegationImpl＜T＞(Slot);  }  };

顯然，Signal類利用了 DelegationInterface* 指針_PI來呼叫響應(yīng)函數(shù)。而完成這一切連接操作的正是這個(gè)奇妙的ConnectSlot的函數(shù)。對(duì)了!上次討論模版函數(shù)的時(shí)候就說了這個(gè)T類型無法保存，但是這里用橋避開了這個(gè)問題。利用模版函數(shù)的T做為DelegationImpl的實(shí)例化參數(shù)，一切就這么簡(jiǎn)單地解決了。

你也許可能會(huì)抗議，認(rèn)為我繞了一大圈又繞回了一開始我煩惱的繼承/多態(tài)上面來了。其實(shí)，你有沒有發(fā)現(xiàn)，我們這個(gè)Singal/Bridge Delegation/Receive的體系是固定的一套東西，你在實(shí)際使用中并不需要自己去繼承去處理重載，你只需要好好地Connect到正確的Slot就可以了。這也可以算是一種局部隱含的繼承吧。

接下來我們要討論一下這個(gè)橋式委托的性能消耗以及擴(kuò)展和局限性問題

橋式委托的進(jìn)一步研究

看過上面的橋式委托之后，可能會(huì)有點(diǎn)懷疑他的性能，需要一個(gè)interface指針一個(gè)functor類/函數(shù)指針，調(diào)用的時(shí)候需要一次查vtable，然后再一次做operator()調(diào)用。其實(shí)，這些消耗都不算很大的，整個(gè)橋式委托的類結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的，相對(duì)于前面說的繼承整個(gè)類之類的做法開銷還是比較小的，而且又比函數(shù)指針通用而且類型安全。最重要的是，剛才的Signal可以方便地改寫為Multi-Cast Delegation即一個(gè)信號(hào)引發(fā)多個(gè)響應(yīng)——把Singal內(nèi)部的DelegationInterface*指針改為一個(gè)指針隊(duì)列就可以了。

不過，我們剛才實(shí)現(xiàn)的橋式委托只能接收函數(shù)指針和functor，不能接收另外一個(gè)類的成員函數(shù)，有時(shí)候這是非常有用的動(dòng)作。比如設(shè)置一個(gè)按鈕Button的OnClick事件的響應(yīng)為一個(gè)MsgBox的Show方法。當(dāng)然，MsgBox還有其他非常多的方法，這樣就可以不用局限于把MsgBox當(dāng)成一個(gè)functor了。

我們要改寫剛才的整個(gè)橋來實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，在這里需要你對(duì)指向成員函數(shù)得指針有所了解。

// 新版的橋式委托，可以接收類的成員函數(shù)作為響應(yīng)  struct DelegationInterface {   virtual ~DelegationInterface() {};  virtual void Run() = 0;  };   template＜class T＞  struct DelegationImpl : public DelegationInterface {  typedef void (T::* _pF_t)(); // 指向類T成員函數(shù)的指針類型   DelegationImpl(T* _PP, _pF_t pF) :_P(_PP), _PF(pF) {}  virtual void Run() {  if(_P) { (_P-＞*_PF)(); } // 成員函數(shù)調(diào)用，很別扭的寫法(_P-＞*_PF)();  }   T* _P; // Receiver類  _pF_t _PF; // 指向Receiver類的某個(gè)成員函數(shù)  };  struct Signal  {  DelegationInterface* _PI;  Signal() :_PI(NULL) {}  void operator() () { if(_PI) _PI-＞Run(); }   // 新的ConnectSlot需要指定一個(gè)類以及這個(gè)類的某個(gè)成員函數(shù)  template＜class T＞  void ConnectSlot(T& recv, void (T::* pF)()) { // pF這個(gè)參數(shù)真夠別扭的  _PI = new DelegationImpl＜T＞(&recv, pF);  }  };

注意：ConnectSlot方法的pF參數(shù)類型非常復(fù)雜，也可以簡(jiǎn)化如下，即把這個(gè)類型檢測(cè)推到DelegationImpl類去完成，而不在Connect這里進(jìn)行么?編譯器可以正確識(shí)別。對(duì)于模板來說，很多復(fù)雜的參數(shù)類型都可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的類型代替，不用關(guān)心細(xì)節(jié)，就象上面用一個(gè)F代替void (T::*)()。有時(shí)候能改善可讀性，有時(shí)候象反。

template＜class T, class F＞  void ConnectSlot( T& recv, F pF ) {  PI_ = new DelegationImpl＜T＞(&recv,pF);  }

這個(gè)新版怎么用呢，很簡(jiǎn)單的。比如你的MsgBox類有一個(gè)成員函數(shù)Show，你可以把這個(gè)作為響應(yīng)函數(shù)：

MsgBox box;  Socket x; // Socket還跟舊的版本一樣  x.OnRecv.ConnectSlot(box, &MsgBox::Show);

注意上面這里引用成員函數(shù)指針的寫法，一定不能寫成box.Show，呵呵，希望你還記得成員函數(shù)是屬于類公共的東西，不是某個(gè)實(shí)例的私有產(chǎn)品。大家不妨進(jìn)一步動(dòng)一下腦筋，把新版的Signal和舊版的Signal結(jié)合一下，你就可以獲得一個(gè)功能超強(qiáng)的Delegation系統(tǒng)了。

點(diǎn)評(píng)：用signal的辦法確實(shí)可以方便地動(dòng)態(tài)替換處理函數(shù)，不過這是以每個(gè)可能被處理的消息都要在每個(gè)對(duì)象中占用一個(gè) signal 的空間為代價(jià)的。而且，需要?jiǎng)討B(tài)改變處理函數(shù)的應(yīng)用我已經(jīng)不記得什么時(shí)候見過了。即使有，也可以通過在override的virtual函數(shù)里自己處理實(shí)現(xiàn)，雖說麻煩，但也是可能的。此外，以上代碼并不夠規(guī)范，下劃線加大寫字母開頭的標(biāo)識(shí)符是保留給語言的實(shí)現(xiàn)用的。

“C++委托和消息反饋模板怎么實(shí)現(xiàn)”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！

網(wǎng)站標(biāo)題：C++委托和消息反饋模板怎么實(shí)現(xiàn)
轉(zhuǎn)載源于：http://aaarwkj.com/article6/gjdcig.html

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