詳解c++實現信號槽

更新時間：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++實現信號槽，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能夠給你帶來幫助

用c++實現信號槽機制（signal-slot)

信號槽機制的個人理解：信號槽是在兩個c++類對象之間建立聯系的通道，其中一個對象可稱之為信號發(fā)送者(sender)，另一個對象可稱之為信號接收者(recver)，sender通過信號槽發(fā)出信號后，recver就可以執(zhí)行函數進行某些操作。也就是說應用程序通過信號槽可以在兩個互不相關的對象之間建立起邏輯關系，使程序開發(fā)變得簡潔、方便。

信號槽本質是由c++定義的類組成，分為兩個部分：槽類和信號類

槽類(slot)：可理解為插槽，其內部有兩個私有成員，存儲待執(zhí)行的類對象和對象中的方法指針，可理解將信號接收者(recver)插入了插槽中。槽的另一端連接信號，通過在信號(signal)類的實例中存儲槽（slot)指針的方式實現，若在signal對象中插入多個slot，則代表一個信號與多個recver建立了聯系，當信號來臨時，可以根據slot的插入先后順序輪流執(zhí)行事件方法。

信號類(signal)：其內部有一個容器，存儲連接到信號類實例的槽類指針，同時提供一個執(zhí)行方法，當方法調用時，在方法內部調用所存儲的槽類指針所指向的槽內部保存的recver的方法。

若要使用信號槽，則信號發(fā)送者（sender）類需要在內部包含信號類(signal)實例，同時包含一個方法來調用signal上的執(zhí)行方法。該方法稱之為發(fā)出信號。

綜上，作為sender的任意object類包含有signal成員，通過func發(fā)出信號，func內部調用object.signal上的執(zhí)行方法,此處通過重載()實現，執(zhí)行方法內部是循環(huán)調用保存在signal中的slot指針列表，而slot指針指向的slot實例中存儲有recver和recver.func,通過slot的exec方法則可以執(zhí)行func，這就實現了一個觸發(fā)信號的完整流程。

為了實現任意sender和任意recver關聯，slot和signal類并不知道要關聯對象以及執(zhí)行方法的具體類型和參數類型，因此要使用泛型編程

代碼及說明如下（整理借鑒自csdn）：

/// <summary>
/// 先實現槽基類,包含兩個虛函數對象，主要為后續(xù)調用提供接口
/// 子類負責實現exec方法
/// </summary>
/// <typeparam name="TParam">Recver中待執(zhí)行函數的參數類型</typeparam>
template <class TParam>
class SlotBase
{
public:
    virtual void Exec(TParam param) = 0;
    virtual ~SlotBase() {};
};
/// <summary>
/// Slot子類，負責實現exec方法，通過exec調用recver.func，同時Slot構造函數負責初始化兩個內部變量，將需要關聯的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>
/// 信號類
/// 私有成員m_pSlotSet，存儲槽指針的vector
/// 重載()，在括號調用參數時，循環(huán)調用m_pSlotSet中存儲的槽指針，將參數傳遞給槽的exec方法
/// bind():將一個槽與信號類實例關聯起來
/// 
/// </summary>
/// <typeparam name="TParam">待執(zhí)行方法的參數類型</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中的某個方法執(zhí)行：" << param << std::endl;
    };
};
class SenderObj
{
public:
    //模擬值改變發(fā)出信號
    void testSginal(int param) 
    {
        valueChanged(param);
    };
public:
    Signal<int> valueChanged;//定義一個當值改變時觸發(fā)的信號
};
//為了更方便地將sender中的signal與槽和recver關聯，可以定義一個宏
#define connect(sender,signal,recver,method) ((sender)->signal.Bind(recver,method))
int main()
{
    //開始測試
    //先定義兩個接收者
    RecverOne* R1 = new RecverOne;
    RecverTwo* R2 = new RecverTwo;
    //定義一個發(fā)送者
    SenderObj* sd = new SenderObj;
    //將R1和R2中的函數插入sd中的信號槽
    connect(sd, valueChanged, R1, &RecverOne::functionOne);
    connect(sd, valueChanged, R2, &RecverTwo::functionTwo);
    //發(fā)送信號
    sd->valueChanged(5);
    std::cout << "Hello World!\n";
}