• 设计模式--委托模式C++实现


    原文章地址:http://www.cnblogs.com/zplutor/archive/2011/09/17/2179756.html

    【委托模式 C++实现】

    我对.Net的委托模型印象很深刻,使用委托,可以快速实现观察者模式,免去写很多繁杂重复的代码。遗憾的是,C++并没有提供这样的模型,为了达到相似的目的,需要继承一个类并重写virtual方法,这种做法需要写很多代码,效率比较低下(使用过MFC的应该都能体会到)。然而,在强大的C++面前,没有什么是不可能的,已经有很多人针对这个问题进行过研究,并且实现了各种委托模型,其中最著名的就是FastDelegate,这个模型在《Member Function Pointers and the Fastest Possible C++ Delegates》中提出(原文地址:http://www.codeproject.com/KB/cpp/FastDelegate.aspx)。这个模型的特点就是“Fast”,因此不可避免地要依赖编译器的具体实现,虽然文章的最后说明该模型已在大部分的编译器上通过了测试,我仍然对此不太放心,要是哪个编译器升级后改变了实现方式,这个模型就不适合使用了。而且,由于自身水平有限以及懒惰的心理,我也不想去深究每种编译器的具体实现方式。我想要的是符合C++标准,与编译器无关的模型,而不管它是否“Fast”。经过不断的摸索,终于写出了这样的一个委托模型,下面与大家分享一下该模型的实现原理。(当然,如果你认为FastDelegate已经满足需求,而且不担心它依赖于编译器,那么完全可以忽略本文)

    成员函数指针

    在开始之前首先介绍一下成员函数指针,它与非成员函数指针的操作方式有很大的不同。有这么一个类:

    class A{                        
    public:
    
        void Func(int){             
            std::cout << "I am in A" << std::endl;
        }                           
    }; 
    

    要取得Func函数的指针,必须这么做:

    void (A::*pFunc)(int) = &A::Func;
    

    ::*是一个特殊的操作符,表示pFunc是一个指针,指向A的成员函数。获取成员函数的地址不能通过类对象来获取,必须像上面的那样,通过类名获取,而且要加上取地址操作符(&)。

    那么如何通过成员函数指针来调用该函数呢?成员函数都有一个隐含的this参数,表示函数要操作的对象,现在我们只获取到了函数的指针,还缺少一个对象作为this参数。为了达到这个目的,需要先创建一个对象,然后通过该对象来调用成员函数指针:

    A a;
    (a.*pFunc)(10);
    A *pa = &a;
    (pa->*pFunc)(11);
    

    第一种方式是通过对象本身来调用,第二种方式是通过对象指针来调用,两种方式的效果都是一样的。.*->*都是特殊的操作符,不必纠结于它们奇怪的样子,只要知道它们只用于调用成员函数指针就行了。

    使用模板类 

    通过上面的介绍,我们知道了要调用一个成员函数,仅仅有成员函数指针是不够的,还需要一个指向对象的指针,所以要用一个类将两者绑到一起。由于对象的类型是无穷多的,所以这里必须使用类模板:

    template <typename T>
    class DelegateHandler{
    public:
    	DelegateHandler(T *pT, void (T::*pFunc)(int)) : m_pT(pT), 
    				m_pFunc(pFunc){}
    
    	void Invoke(int value){
    		(m_pT->*m_pFunc)(value);
    	}
    
    private:
    	T *m_pT;
    	void (T::*m_pFunc)(int);
    };
    

    可以像下面那样使用该模板:

    A a;
    DelegateHandler<A> dha(&a, &A::Func);
    dha.Invoke(3);
    
    B b;
    DelegateHandler<B> dhb(&b, &B::Method);	//B::Method的声明与A::Func类似
    dhb.Invoke(4);
    

    到这里产生了一个问题:如果希望调用的目标是非成员函数,怎么办?上面的类模板无法调用非成员函数,不过使用模板偏特化就可以解决这个问题:

    template<>
    class DelegateHandler<void>{	//void代替前面的类型T,表示类模板没有参数
    
    public:
    	DelegateHandler(void(*pFunc)(int)) : m_pFunc(pFunc){}
    
    	void Invoke(int value){
    		(*m_pFunc)(value);
    	}
    
    private:
    	void(*m_pFunc)(int);
    };
    

    使用方法也是一样的:

    void NonmemberFunc(int param){
    	std::cout << "I am in NonmemberFunc!" << std::endl;
    }
    
    DelegateHandler<void> dhf(NonmemberFunc);
    dhf.Invoke(5);
    

    使用多态

    对于单目标的委托来说,使用上面的代码或许就已经足够了。但是我的目的当然不止于此,我想要的是多目标的委托。多目标委托其实就是一个容器,在这个容器里可以存放多个对象(这里的对象指的是委托对象,不是A也不是B),当调用委托的时候依次调用每个对象。容器里的对象应该都是相同的类型,这样才能够放到强类型的容器中;而且委托调用方不应该知道具体的调用目标是什么,所以这些对象也应该要隐藏具体的细节。遗憾的是,上一步中实现的类模板都不具备这些能力,DelegateHandler<A>和DelegateHandler<B>是不同的类型,不能放到同一个容器中,调用方要调用它们也必须知道调用的目标是什么类型

    解决这个问题的方法就是使用多态,令所有的委托目标类都继承一个公共的接口,调用方只通过这个接口来进行调用,这样就不必知道每个目标(这里的目标还是指的委托)具体的类型。下面就是该接口的定义:

    class IDelegateHandler{
    public:
    	virtual ~IDelegateHandler(){}
    	virtual void Invoke(int) = 0;
    };
    

    然后令DelegateHandler继承该接口:

    template<typename T>
    class DelegateHandler : public IDelegateHandler{
    public:
    	DelegateHandler(T *pT, void (T::*pFunc)(int)) : m_pT(pT), 
    		m_pFunc(pFunc){}
    
    	virtual void Invoke(int value) override {
    		(m_pT->*m_pFunc)(value);
    	}
    
    private:
    	T *m_pT;
    	void (T::*m_pFunc)(int);
    
    };
    
    template<>
    class DelegateHandler<void> : public IDelegateHandler{
    public:
    	DelegateHandler(void (*pFunc)(int)) : m_pFunc(pFunc){}
    	virtual void Invoke(int value) override{
    		(*m_pFunc)(value);
    	}
    private:
    	void (*m_pFunc)(int);
    
    };
    

    现在可以将各种类型的DelegateHandler放到同一个容器中,并使用同样的方式来调用了:

    A a;
    B b;
    DelegateHandler<A> dha(&a, &A::*Func);
    DelegateHandler<B> dhb(&b, &B::*Method);
    DelegateHandler<void> dhf(NonmemberFunc);
    
    std::vector<IDelegateHandler*> handlers;
    handlers.push_back(&dha);
    handlers.push_back(&dhb);
    handlers.push_back(&dhf);
    
    //这里的auto等于std::vector<IDelegateHandler*>::const_iterator
    for (auto itor = handlers.cbegin(); itor != handlers.cend(); ++itor){
    	(*itor)->Invoke(7);
    }
    

    注意这里在Linux下编译的时候,如果利用gcc或者g++编译,必须加上 -std=c++11 ,因为 auto 、 cbegin() 、 cend() 都是C++11的新特性。 

  • 相关阅读:
    让VC6.0编译出来的程序支持XP样式或XP风格
    table+js实现网站左侧列表下拉隐藏
    图片或文件保存到数据库
    C#使用Cookie方法
    oracle实现今年数据 去年同期和增长百分比
    检索COM类工厂中CLSID为{000209FF-0000-0000-C000-000000000046}的组件时失败,原因是出现以下错误: 80070005
    oracle&&Sqlserver获取表名列名主键及数据类型
    sql中将null转换为空
    sql 游标
    oracle 提示口令失效解决方法
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/stemon/p/5739028.html
走看看 - 开发者的网上家园