[分享] Signal & Slot 的變形作法

看板C_and_CPP作者pnpncat (meow)時間13年前 (2012/07/13 08:52)推噓2(2推 0噓 6→)

留言8則, 4人參與討論串1/1

Qt玩了一陣子體會到Signal & Slot的方便之處但總覺得那些擴充語法很不自然後來去看了Boost的實現也覺得不是很直觀於是我自己嘗試寫了一個簡陋的替代品試圖輕巧地實現類似Signal & Slot的功能想跟大家分享一下這個想法先直接來看成果好了： #include "publisher.h" //下面兩個類別是我要拿來測試的工具 //實做我就省略不寫了 class Class1 { public: void fnc(); //印出類別名稱和一個沒啥意義的字串 void fnc_A(int n); //印出類別名稱函數名稱和一個整數 void fnc_B(int n); //印出類別名稱函數名稱和一個整數 void fnc_C(int n, int n1); //印出類別名稱函數名稱和兩個整數 void fnc_D(int n, int n1); //印出類別名稱函數名稱和兩個整數 }; class Class2 { public: void fnc(); //印出類別名稱和一個沒啥意義的字串 void fnc_A(int n); //印出類別名稱函數名稱和一個整數 void fnc_B(int n); //印出類別名稱函數名稱和一個整數 void fnc_C(int n, int n1); //印出類別名稱函數名稱和兩個整數 void fnc_D(int n, int n1); //印出類別名稱函數名稱和兩個整數 }; int main() { Class1 object1; Class2 object2; //一個替代 Signal 的仿函式，相當於宣告 void publish(); Publisher<> publish; publish.connect(object1, &Class1::fnc); //連接槽函數 publish.connect(object2, &Class2::fnc); //連接槽函數 publish(); //發出訊號喚醒所有連接的槽函數 //一個替代 Signal 的仿函式，相當於宣告 void publish_1_int(int); Publisher<int> publish_1_int; publish_1_int.connect(object1, &Class1::fnc_A); //連接槽函數 publish_1_int.connect(object1, &Class1::fnc_B); //連接槽函數 publish_1_int.connect(object2, &Class2::fnc_A); //連接槽函數 publish_1_int.connect(object2, &Class2::fnc_B); //連接槽函數 publish_1_int(99); //發出訊號喚醒所有連接的槽函數 //一個替代 Signal 的仿函式，相當於宣告 void publish_2_int(int, int); Publisher<int, int> publish_2_int; publish_2_int.connect(object1, &Class1::fnc_C); //連接槽函數 publish_2_int.connect(object1, &Class1::fnc_D); //連接槽函數 publish_2_int.connect(object2, &Class2::fnc_C); //連接槽函數 publish_2_int.connect(object2, &Class2::fnc_D); //連接槽函數 publish_2_int(99, 17); //發出訊號喚醒所有連接的槽函數 //建立另一個訊號，型別與 publish 匹配 Publisher<> publish_by_others; publish_by_others.connect(publish); //連接一個匹配的訊號 publish_by_others(); //發出訊號喚醒另一個訊號 //建立另一個訊號，型別與 publish_2_int 匹配 Publisher<int, int> publish_2_int_by_others; publish_2_int_by_others.connect(publish_2_int); //連接一個匹配的訊號 publish_2_int_by_others(86, 44); //發出訊號喚醒另一個訊號 return 0; } 執行結果如下：https://www.dropbox.com/s/tuk2vulmah0vob1/publisher_demo.JPG

看完結果或許各位對我做出來的東西如何運作已經有一些概念了（真的嗎？......XD） ============================================================================== 接下來討論作法： Publisher 是一個使用 template 宣告的仿函式目前的版本中，它有8個型別參數（本來想寫16個，但太麻煩了）每個型別參數都預設為一個沒有定義的空頭型別 class NullType; （關於這個手法，詳見 Modern C++ Design 一書）接下來只要使用偏特化技巧，就可以做出類似 template overloading 的效果這樣我們就解決了 Signal functor 的參數不固定的問題 Publisher 的內容非常簡單裡面以兩個 stack 分別儲存 Connection 和 Publisher 兩種物件的指標這樣我們就可以依序調用這些指標喚起其他函數調用 Connection 指標是喚起其他物件裡面的 public member function 調用 Publisher 指標是喚起另一個訊號以單一參數的 Publisher 為例實作碼如下： template <typename T> class Publisher<T, NullType, NullType, NullType, NullType, NullType, NullType, NullType> { public: ~Publisher(); //將 stack 中儲存的 Connection1 都 delete 掉 //下面之所以要重載connect函數是為了對付連接訊號與連接槽函數兩種情況 template <class S> void connect(S &subscriber, void (S::*fnc)(T)); void connect(Publisher<T> &publisher) {publishers_.add_item(&publisher);} void operator ()(T arg); //依序調用指標執行目標函數 private: //Stack 大家都會寫我就不講了，懶得自己做的人就用標準函式庫吧^^ MyNameSpace::Stack<Connection1<T> *> connections_; MyNameSpace::Stack<Publisher<T> *> publishers_; }; 其他的偏特化也都類似上面的 Publisher 物件雖然看似簡單其中卻有個需要一點小技巧的函數，也就是 template <class S> void connect(S &subscriber, void (S::*fnc)(T)); 由於對不同類別中的成員函數而言即使參數型別和返回型別相同其指標型別 void (S::*fnc)(T) 還是不同所以我們必須將擁有該成員函數的類別 S 寫成 template 參數事實上型別 Connection1<T> * 是表示一個指向Base Class的指標我們真正產生的物件之型別是 ConcreteConnection1<S, T> 雖然這只不過是物件導向程式設計中最基本的泛型手法但在這時卻非常有效使用一個純虛類別去統一管理針對所有不同 class S 的指標以及成員函數指標就可以讓我們將不同型別的指標放在同一個 Stack 裡面類別ConcreteConnection1<S, T>的實做沒有任何技巧這裡就省略不寫了反正就只是用兩個指標分別指向一個 class S 物件和該物件的一個成員函數而已最後，附上上面那個比較麻煩的connect函數之完整實作碼： template <typename T> template <class S> void Publisher<T, NullType, NullType, NullType, NullType, NullType, NullType, NullType>::connect(S &subscriber, void (S::*fnc)(T)) { ConcreteConnection1<S, T> *connection = new ConcreteConnection1<S, T>(&subscriber, fnc); connections_.push(connection); } ============================================================================= 講完啦XD 基本上就是這樣我覺得跟Qt比起來這個作法有一些小小的優勢 1. 不需什麼特別的預編譯工具，只要引入一個僅有數百行的 "publisher.h" 檔案就行了 2. connect 函數的用法簡單直覺，不使用巨集，僅用標準c++語法完成工作 3. 運行效能完全正比於 connections 的數量，而且執行順序固定 4. 任何物件的 public 成員函數都有資格成為槽函數，物件設計者不需要特別宣告 5. 不需要繼承任何類別就可以使用此功能，這意謂著，可以使用我們的 Publisher 去連接他人寫作的類別庫中的成員函數，不需要對該類別做任何改動第一次發這麼長的文章，有興趣的人可以參考看看.....^^" -- 直接閱讀《琴劍六記》 http://gs.cathargraph.com/p/list.html 　　《琴劍六記》Facebook專頁 https://www.facebook.com/GSannals -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 219.85.215.210 ※ 編輯: pnpncat 來自: 219.85.215.210 (07/13 16:59) ※ 編輯: pnpncat 來自: 219.85.215.210 (07/13 17:03) ※ 編輯: pnpncat 來自: 219.85.215.210 (07/13 17:05)

→

pnpncat

07/13 17:10, , 1^F

07/13 17:10, 1^F

→

pnpncat

07/13 17:11, , 2^F

07/13 17:11, 2^F

→

pnpncat

07/13 17:11, , 3^F

07/13 17:11, 3^F