我最近在实现一个事件处理器,应用到了一种“通用成员函数指针的注册”,先声明,这个名词是我给起的,不过我觉得并不充分恰当,但也想不出什么更好的词,看完下面的介绍,也考考您,看这玩意叫个啥比较合适。
先说需求:这个事件处理器需要在捕获一个事件后,调用已注册的处理函数。看起来很普通,呵呵,不过,这个事件处理函数不一定是哪个类的成员函数(但肯定是成员函数),函数的形式是一定的,即拥有相同的返回类型和参数列表。而这些事件和处理函数,注册在一个全局的结构体中。
问题的提出:同一个结构体的各字段类型是固定的,所以仔细想一下,这个保存着事件和处理函数的结构体应该怎么定义呢?事件的类型是一定的,但是处理函数呢?需求中明确指出,这个处理函数很有可能是不同类中的成员函数,而成员函数指针在定义时,是需要明确类的,比如:
定义了一个指向MyClass类中的无参数、返回类型为void的成员函数指针。这样看来,我没有办法定义一个适用于任何类成员函数的指针呀?
那么,我能不能定义一个基类 HandlerBase,让所有包含事件处理函数的类都继承自HandlerBase呢?这样我可以在定义结构体时,将事件处理函数指针定义为
void (HandlerBase::*func_ptr)(void);
刚刚有这个想法时,我还禁不住一阵欣喜,但细想才发现,这也是行不通的,因为这样的话,我们必需将所有子类中用到的事件处理函数在HandlerBase中声明为虚函数,这样一来,代码就显得混乱没有章法了,所以,这个方法还是 pass 了吧。
看上去问题可能真的很复杂,那怎么办泥?仔细研究后,感觉只有用模板来解决问题了,具体怎么来设计呢?
(补充:当我写完下面一段话再回读的时候,发现我的表达可能并不是太好懂,那么请您硬着头皮看到最后,我相信您一定能明白我的意思的)
首先,通过上面的分析,看来直接将事件处理函数注册到结构体中是不行的,因为同一个结构体,不可能包含一种以上类型的成员。那么,就让我们把这些类型的成员做个统一处理:让我们声明一个基类(FuncCaller),然后把不同的处理函数注册到它的子类(FuncItem)中去,再通过基类中提供的方法来间接调用处理函数!
不过,我可不想针对每一个可能出现事件处理函数的类,都声明一个对应的 FuncItem(因为他们包含的成员函数指针类型不同),那好,现在到了模板上场的时候了,上代码:
有了这样的定义,我就可以在FuncItem中添加一个指针类型,并定义一个成员变量:
param是事件到达时,可能传递给处理函数的数据。现在,我们在基类FuncCaller中,定义一个函数,来间接调用事件处理函数:
之所以为纯虚函数,是因为基类是没有实现它的意义的。另外,形参 obj_ptr 用来传递调用事件处理函数的对象,因为成员函数指针是需要通过类的实例来调用的。
下面来看看FuncItem类对 func_call 的实现:
差不多了,来看看现在这两个类长成什么样了:
先说需求:这个事件处理器需要在捕获一个事件后,调用已注册的处理函数。看起来很普通,呵呵,不过,这个事件处理函数不一定是哪个类的成员函数(但肯定是成员函数),函数的形式是一定的,即拥有相同的返回类型和参数列表。而这些事件和处理函数,注册在一个全局的结构体中。
问题的提出:同一个结构体的各字段类型是固定的,所以仔细想一下,这个保存着事件和处理函数的结构体应该怎么定义呢?事件的类型是一定的,但是处理函数呢?需求中明确指出,这个处理函数很有可能是不同类中的成员函数,而成员函数指针在定义时,是需要明确类的,比如:
void (MyClass::*func_ptr)(void);
定义了一个指向MyClass类中的无参数、返回类型为void的成员函数指针。这样看来,我没有办法定义一个适用于任何类成员函数的指针呀?
那么,我能不能定义一个基类 HandlerBase,让所有包含事件处理函数的类都继承自HandlerBase呢?这样我可以在定义结构体时,将事件处理函数指针定义为
void (HandlerBase::*func_ptr)(void);
刚刚有这个想法时,我还禁不住一阵欣喜,但细想才发现,这也是行不通的,因为这样的话,我们必需将所有子类中用到的事件处理函数在HandlerBase中声明为虚函数,这样一来,代码就显得混乱没有章法了,所以,这个方法还是 pass 了吧。
看上去问题可能真的很复杂,那怎么办泥?仔细研究后,感觉只有用模板来解决问题了,具体怎么来设计呢?
(补充:当我写完下面一段话再回读的时候,发现我的表达可能并不是太好懂,那么请您硬着头皮看到最后,我相信您一定能明白我的意思的)
首先,通过上面的分析,看来直接将事件处理函数注册到结构体中是不行的,因为同一个结构体,不可能包含一种以上类型的成员。那么,就让我们把这些类型的成员做个统一处理:让我们声明一个基类(FuncCaller),然后把不同的处理函数注册到它的子类(FuncItem)中去,再通过基类中提供的方法来间接调用处理函数!
不过,我可不想针对每一个可能出现事件处理函数的类,都声明一个对应的 FuncItem(因为他们包含的成员函数指针类型不同),那好,现在到了模板上场的时候了,上代码:
class FuncCaller
{
//
};
template <typename T>
class FuncItem : public FuncCaller
{
//
};
{
//
};
template <typename T>
class FuncItem : public FuncCaller
{
//
};
有了这样的定义,我就可以在FuncItem中添加一个指针类型,并定义一个成员变量:
typedef void (T::*HandlerPtr)(void* param);
HandlerPtr handler;
HandlerPtr handler;
param是事件到达时,可能传递给处理函数的数据。现在,我们在基类FuncCaller中,定义一个函数,来间接调用事件处理函数:
virtual void func_call(void* obj_ptr, void* param)=0;
之所以为纯虚函数,是因为基类是没有实现它的意义的。另外,形参 obj_ptr 用来传递调用事件处理函数的对象,因为成员函数指针是需要通过类的实例来调用的。
下面来看看FuncItem类对 func_call 的实现:
void func_call(void* obj_ptr, void* param)
{
if( !obj_ptr )
return ;
(((T*)obj_ptr)->*handler)(param);
}
{
if( !obj_ptr )
return ;
(((T*)obj_ptr)->*handler)(param);
}
差不多了,来看看现在这两个类长成什么样了:
1class FuncCaller
2{
3public:
4 virtual void func_call(void* obj_ptr, void* param)=0;
5
6};
7
8template <typename T>
9class FuncItem : public FuncCaller
10{
11private:
12 typedef void (T::*HandlerPtr)(void* param);
13 HandlerPtr handler;
14
15public:
16 void func_call(void* obj_ptr, void* param)
17 {
18 if( !obj_ptr )
19 return ;
20
21 (((T*)obj_ptr)->*handler)(param);
22 }
23
24};
2{
3public:
4 virtual void func_call(void* obj_ptr, void* param)=0;
5
6};
7
8template <typename T>
9class FuncItem : public FuncCaller
10{
11private:
12 typedef void (T::*HandlerPtr)(void* param);
13 HandlerPtr handler;
14
15public:
16 void func_call(void* obj_ptr, void* param)
17 {
18 if( !obj_ptr )
19 return ;
20
21 (((T*)obj_ptr)->*handler)(param);
22 }
23
24};
嗯,还不错,基本的形式已经有了,不想写太长,待下一篇,再来看看具体事件处理结构的设计