C++中事件机制的简洁实现

Posted 2020-06-13

事件模型是被广泛使用的好东西，但是C++标准库里没有现成的，其他实现又复杂或者不优雅，比如需要使用宏。现在VC11可以用在XP下了，那么就痛快的拿起C++11提供的先进设施组合出一个轻便的实现吧。

　　为了达到简洁的目的，需要放弃一些特性：

　　1、不支持判断函数是否已经绑定过（因为std::function不提供比较方法，自己实现function的话代码又变多了）

　　2、需要使用者接收返回的回调函数标识来移除事件绑定（原因同上）

　　3、事件没有返回值，不支持回调函数优先级、条件回调等事件高级特性（比如返回所有处理结果中的最大最小值；只回调与指定参数匹配的事件处理函数）

　　4、事件参数理论上无限，实际上有限，一般支持0~10个参数（VC11还没有支持变长模板参数，GCC有了。不过可以通过缺省模板参数和偏特化来模拟，所以理论上无限制）

　　5、不是线程安全的

　　注：3、5两条可以通过引入策略模式来提供灵活支持，就像标准库和Loki做的那样，实现一个完整的事件机制。

 

最简单的实现

 1 #include <map>
 2 #include <functional>
 3 
 4 using namespace std;
 5 
 6 
 7 template<class Param1, class Param2>
 8 class Event
 9 {
10     typedef void HandlerT(Param1, Param2);
11     int m_handlerId;
12 
13 public:
14     Event() : m_handlerId(0) {}
15 
16     template<class FuncT> int addHandler(FuncT func)
17     {
18         m_handlers.emplace(m_handlerId, forward<FuncT>(func));
19         return m_handlerId++;
20     }
21 
22     void removeHandler(int handlerId)
23     {
24         m_handlers.erase(handlerId);
25     }
26 
27     void operator ()(Param1 arg1, Param2 arg2)
28     {
29         for ( const auto& i : m_handlers )
30             i.second(arg1, arg2);
31     }
32 
33 private:
34     map<int, function<HandlerT>> m_handlers;
35 };

addHandler把回调函数完美转发给std::function，让标准库来搞定各种重载，然后返回一个标识符用来注销绑定。试一下，工作的不错：

 1 void f1(int, int)
 2 {
 3     puts("f1()");
 4 }
 5 
 6 struct F2
 7 {
 8     void f(int, int)
 9     {
10         puts("f2()");
11     }
12 
13     void operator ()(int, int)
14     {
15         puts("f3()");
16     }
17 };
18 
19 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
20 {
21     Event<int, int> e;
22 
23     int id = e.addHandler(f1);
24 
25     e.removeHandler(id);
26 
27     using namespace std::placeholders;
28 
29     F2 f2;
30 
31     e.addHandler(bind(&F2::f, f2, _1, _2));
32     e.addHandler(bind(f2, _1, _2));
33 
34     e.addHandler([](int, int) {
35         puts("f4()");
36     });
37 
38     e(1, 2);
39 
40     return 0;
41 } 

虽然这里有一个小小的缺点，对于仿函数，如果想使用它的指针或引用是不可以直接绑定的，需要这样做： 

1 e.addHandler(ref(f2));
2 e.addHandler(ref(*pf2));    // pf2是指向f2的指针

  但是使用仿函数对象指针的情形不多，也不差多敲几个字符，何况在有Lambda表达式的情况下呢？

改进

1、有人不喜欢bind，用起来麻烦，放到addhandler里面去：

1         template<class ObjT, class FuncT> int addHandler(ObjT obj, FuncT func)
2         {
3             using namespace std::placeholders;
4             m_handlers.emplace(m_handlerId, std::bind(func, std::forward<ObjT>(obj), _1, _2));
5             return m_handlerId++;
6         }

 2、扩展参数个数。没有变长模板参数，变通一下：

 1 struct NullType {};
 2 
 3 template<class P1 = Private::NullType, class P2 = Private::NullType>
 4 class Event 
 5 {
 6 public:
 7     template<class ObjT, class FuncT> int addHandler(ObjT obj, FuncT func)
 8     {
 9         using namespace std::placeholders;
10         m_handlers.emplace(m_handlerId, std::bind(func, std::forward<ObjT>(obj), _1, _2));
11         return m_handlerId++;
12     }
13 
14     void operator ()(P1 arg1, P2 arg2)
15     {
16         for ( const auto& i : m_handlers )
17             i.second(arg1, arg2);
18     }
19 };
20 
21 template<>
22 class Event<Private::NullType, Private::NullType>
23 {
24 public:
25     template<class ObjT, class FuncT> int addHandler(ObjT obj, FuncT func)
26     {
27         using namespace std::placeholders;
28         m_handlers.emplace(m_handlerId, std::bind(func, std::forward<ObjT>(obj)));
29         return m_handlerId++;
30     }
31 
32     void operator ()()
33     {
34         for ( const auto& i : m_handlers )
35             i.second();
36     }
37 };
38 
39 template<class P1>
40 class Event<P1, Private::NullType>
41 {
42 public:
43     template<class ObjT, class FuncT> int addHandler(ObjT obj, FuncT func)
44     {
45         using namespace std::placeholders;
46         m_handlers.emplace(m_handlerId, std::bind(func, std::forward<ObjT>(obj), _1));
47         return m_handlerId++;
48     }
49 
50     void operator ()(P1 arg1)
51     {
52         for ( const auto& i : m_handlers )
53             i.second(arg1);
54     }
55 };

现在支持0~2个参数了。注意到各个模板里有公共代码，提取出来放进基类，然后要做的就是打开文本生成器了

补充一下：VC里std::function默认最多5个参数，最多支持10个，要在编译开关里设置一下宏_VARIADIC_MAX=10