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詳解c++實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(lián)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(shù)進行某些操作。也就是說應(yīng)用程序通過信號槽可以在兩個互不相關(guān)的對象之間建立起邏輯關(guān)系，使程序開發(fā)變得簡潔、方便。

信號槽本質(zhì)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(nèi)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(xiàn)，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(lián)系，當信號來臨時，可以根據(jù)slot的插入先后順序輪流執(zhí)行事件方法。

信號類(signal)：其內(nèi)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(diào)用時，在方法內(nèi)部調(diào)用所存儲的槽類指針所指向的槽內(nèi)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(nèi)部包含信號類(signal)實例，同時包含一個方法來調(diào)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(nèi)部調(diào)用object.signal上的執(zhí)行方法,此處通過重載()實現(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(xiàn)了一個觸發(fā)信號的完整流程。

為了實現(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

代碼及說明如下（整理借鑒自csdn）：

/// <summary>
/// 先實現(xiàn)槽基類,包含兩個虛函數(shù)對象，主要為后續(xù)調(diào)用提供接口
/// 子類負責實現(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，負責實現(xiàn)exec方法，通過exec調(diào)用recver.func，同時Slot構(gòu)造函數(shù)負責初始化兩個內(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>
/// 信號類
/// 私有成員m_pSlotSet，存儲槽指針的vector
/// 重載()，在括號調(diào)用參數(shù)時，循環(huán)調(diào)用m_pSlotSet中存儲的槽指針，將參數(shù)傳遞給槽的exec方法
/// bind():將一個槽與信號類實例關(guān)聯(lián)起來
/// 
/// </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(guān)聯(lián)，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(shù)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";
}