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詳解c++實(shí)現(xiàn)信號(hào)槽

 更新時(shí)間:2021年12月19日 16:41:06   作者:newcly2003  
這篇文章主要為大家介紹了c++實(shí)現(xiàn)信號(hào)槽,具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下,希望能夠給你帶來(lái)幫助

用c++實(shí)現(xiàn)信號(hào)槽機(jī)制(signal-slot)

信號(hào)槽機(jī)制的個(gè)人理解:信號(hào)槽是在兩個(gè)c++類對(duì)象之間建立聯(lián)系的通道,其中一個(gè)對(duì)象可稱之為信號(hào)發(fā)送者(sender),另一個(gè)對(duì)象可稱之為信號(hào)接收者(recver),sender通過(guò)信號(hào)槽發(fā)出信號(hào)后,recver就可以執(zhí)行函數(shù)進(jìn)行某些操作。也就是說(shuō)應(yīng)用程序通過(guò)信號(hào)槽可以在兩個(gè)互不相關(guān)的對(duì)象之間建立起邏輯關(guān)系,使程序開發(fā)變得簡(jiǎn)潔、方便。

信號(hào)槽本質(zhì)是由c++定義的類組成,分為兩個(gè)部分:槽類和信號(hào)類

槽類(slot):可理解為插槽,其內(nèi)部有兩個(gè)私有成員,存儲(chǔ)待執(zhí)行的類對(duì)象和對(duì)象中的方法指針,可理解將信號(hào)接收者(recver)插入了插槽中。槽的另一端連接信號(hào),通過(guò)在信號(hào)(signal)類的實(shí)例中存儲(chǔ)槽(slot)指針的方式實(shí)現(xiàn),若在signal對(duì)象中插入多個(gè)slot,則代表一個(gè)信號(hào)與多個(gè)recver建立了聯(lián)系,當(dāng)信號(hào)來(lái)臨時(shí),可以根據(jù)slot的插入先后順序輪流執(zhí)行事件方法。

信號(hào)類(signal):其內(nèi)部有一個(gè)容器,存儲(chǔ)連接到信號(hào)類實(shí)例的槽類指針,同時(shí)提供一個(gè)執(zhí)行方法,當(dāng)方法調(diào)用時(shí),在方法內(nèi)部調(diào)用所存儲(chǔ)的槽類指針?biāo)赶虻牟蹆?nèi)部保存的recver的方法。

若要使用信號(hào)槽,則信號(hào)發(fā)送者(sender)類需要在內(nèi)部包含信號(hào)類(signal)實(shí)例,同時(shí)包含一個(gè)方法來(lái)調(diào)用signal上的執(zhí)行方法。該方法稱之為發(fā)出信號(hào)。

綜上,作為sender的任意object類包含有signal成員,通過(guò)func發(fā)出信號(hào),func內(nèi)部調(diào)用object.signal上的執(zhí)行方法,此處通過(guò)重載()實(shí)現(xiàn),執(zhí)行方法內(nèi)部是循環(huán)調(diào)用保存在signal中的slot指針列表,而slot指針指向的slot實(shí)例中存儲(chǔ)有recver和recver.func,通過(guò)slot的exec方法則可以執(zhí)行func,這就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)觸發(fā)信號(hào)的完整流程。

為了實(shí)現(xiàn)任意sender和任意recver關(guān)聯(lián),slot和signal類并不知道要關(guān)聯(lián)對(duì)象以及執(zhí)行方法的具體類型和參數(shù)類型,因此要使用泛型編程

代碼及說(shuō)明如下(整理借鑒自csdn):

/// <summary>
/// 先實(shí)現(xiàn)槽基類,包含兩個(gè)虛函數(shù)對(duì)象,主要為后續(xù)調(diào)用提供接口
/// 子類負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)exec方法
/// </summary>
/// <typeparam name="TParam">Recver中待執(zhí)行函數(shù)的參數(shù)類型</typeparam>
template <class TParam>
class SlotBase
{
public:
    virtual void Exec(TParam param) = 0;
    virtual ~SlotBase() {};
};
/// <summary>
/// Slot子類,負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)exec方法,通過(guò)exec調(diào)用recver.func,同時(shí)Slot構(gòu)造函數(shù)負(fù)責(zé)初始化兩個(gè)內(nèi)部變量,將需要關(guān)聯(lián)的recver和recver.func插入槽
/// </summary>
/// <typeparam name="TRecver">recver類的具體類型</typeparam>
/// <typeparam name="TParam">recver.func的參數(shù)類型</typeparam>
template <class TRecver,class TParam>
class Slot:public SlotBase<TParam>
{
public:
    Slot(TRecver* pObj, void (TRecver::* func)(TParam)) 
    {
        m_pRecver = pObj;
        m_func = func;
    };
    VOID Exec(TParam param)
    {
        (m_pRecver->*m_func)(param);
    };
private:
    TRecver* m_pRecver = NULL;
    void (TRecver::* m_func)(TParam);
};
/// <summary>
/// 信號(hào)類
/// 私有成員m_pSlotSet,存儲(chǔ)槽指針的vector
/// 重載(),在括號(hào)調(diào)用參數(shù)時(shí),循環(huán)調(diào)用m_pSlotSet中存儲(chǔ)的槽指針,將參數(shù)傳遞給槽的exec方法
/// bind():將一個(gè)槽與信號(hào)類實(shí)例關(guān)聯(lián)起來(lái)
/// 
/// </summary>
/// <typeparam name="TParam">待執(zhí)行方法的參數(shù)類型</typeparam>
/// <typeparam name="TRecver">recver類的類型</typeparam>
template<class TParam>
class Signal
{
public:
    template<class TRecver>
    void Bind(TRecver* pObj, void (TRecver::* func)(TParam))
    {
        m_pSlotSet.push_back(new Slot<TRecver,TParam>(pObj, func));
    };
    void operator()(TParam param)
    {
        for(int i=0;i<m_pSlotSet.size();i++)
        {
            m_pSlotSet[i]->Exec(param);
        }
    };
    ~Signal() 
    {
        for (int i = 0; i < m_pSlotSet.size(); i++)
            delete m_pSlotSet[i];
    };
private:
    std::vector<SlotBase<TParam>*> m_pSlotSet;
};
//開始模擬
class RecverOne
{
public:
    void functionOne(int param) 
    {
        std::cout << "這是接收者1中的某個(gè)方法執(zhí)行:" << param << std::endl;
    };
};
class RecverTwo
{
public:
    void functionTwo(int param)
    {
        std::cout << "這是接收者2中的某個(gè)方法執(zhí)行:" << param << std::endl;
    };
};
class SenderObj
{
public:
    //模擬值改變發(fā)出信號(hào)
    void testSginal(int param) 
    {
        valueChanged(param);
    };
public:
    Signal<int> valueChanged;//定義一個(gè)當(dāng)值改變時(shí)觸發(fā)的信號(hào)
};
//為了更方便地將sender中的signal與槽和recver關(guān)聯(lián),可以定義一個(gè)宏
#define connect(sender,signal,recver,method) ((sender)->signal.Bind(recver,method))
int main()
{
    //開始測(cè)試
    //先定義兩個(gè)接收者
    RecverOne* R1 = new RecverOne;
    RecverTwo* R2 = new RecverTwo;
    //定義一個(gè)發(fā)送者
    SenderObj* sd = new SenderObj;
    //將R1和R2中的函數(shù)插入sd中的信號(hào)槽
    connect(sd, valueChanged, R1, &RecverOne::functionOne);
    connect(sd, valueChanged, R2, &RecverTwo::functionTwo);
    //發(fā)送信號(hào)
    sd->valueChanged(5);
    std::cout << "Hello World!\n";
}
 

總結(jié)

本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來(lái)幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!

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