C++实现的委托机制简单实现
转载自https://blog.csdn.net/gouki04/article/details/6852394
1.引言
下面的委托实现使用的MyGUI里面的委托实现,MyGUI是一款强大的GUI库,想理解更多的MyGUI信息,猛击这里http://mygui.info/
最终的代码可以在这里下载:http://download.csdn.net/detail/gouki04/3641328 我们的目标是要实现一个跟.NET几乎完全一样的委托,使用简单,支持多播,可以添加删除委托。同时支持C++的普通函数、模板函数、类成员函数,类的静态成员函数,并且支持多态。使用方式如下:
- // 普通函数
- void normalFunc(){ cout << "func1" << endl; }
- class Base
- {
- public:
- // 类成员函数
- void classFunc(){ cout << "Base func1" << endl; }
- };
- int main()
- {
- Base b;
- CMultiDelegate myDelegate;
- myDelegate += newDelegate(normalFunc);
- myDelegate += newDelegate(&b, &Base::classFunc);
- myDelegate(); // 此时会调用normalFunc和classFunc
- myDelegate -= newDelegate(&b, &Base::classFunc);
- myDelegate(); // 此时会调用normalFunc
- return 0;
- }
2.实现无参函数委托
要实现委托,首先要解决的是封装C++中的函数指针。因为在C++中,普通函数指针和类成员函数指针是完全不一样的。如下例子
- class CMyClass
- {
- public:
- void func(int);
- };
- // 定义一个指向CMyClass类型,参数列表为(int),返回值为void的函数指针
- typedef void (CMyClass::*ClassMethod) (int); // 注意定义时使用了特殊的运算符::*
那么此函数指针只能指向CMyClass类型的成员函数,不能指向其他类或者普通函数
类成员函数指针不能直接调用,要通过一个类实例来调用,如下
- CMyClass *object = new CMyClass;
- ClassMethod method = CMyClass::func;
- (object->*method)(5); // 注意调用时使用了特殊运算符->*
那么如何封装呢?我们先来定义下接口吧
(为了简单起见,下面的实现都是以无参函数为例,后续会讲到如何支持任意参数)
- class IDelegate
- {
- public:
- virtual ~IDelegate() { }
- virtual bool isType(const std::type_info& _type) = 0;
- virtual void invoke() = 0;
- virtual bool compare(IDelegate *_delegate) const = 0;
- };
IDelegate类的接口很少,也很简单,必要接口只有一个,就是invoke,用于触发函数
但为了可以方便管理,使用了isType和compare函数来进行相等判断。
下面是封装的普通函数指针
- class CStaticDelegate : public IDelegate
- {
- public:
- typedef void (*Func)();
- CStaticDelegate(Func _func) : mFunc(_func) { }
- virtual bool isType( const std::type_info& _type) { return typeid(CStaticDelegate) == _type; }
- virtual void invoke() { mFunc(); }
- virtual bool compare(IDelegate *_delegate) const
- {
- if (0 == _delegate || !_delegate->isType(typeid(CStaticDelegate)) ) return false;
- CStaticDelegate * cast = static_cast<CStaticDelegate*>(_delegate);
- return cast->mFunc == mFunc;
- }
- private:
- Func mFunc;
- };
可以看到,CStaticDelegate只是简单地封装了普通函数指针,代码也非常简单
(类的某些成员函数,如isType和compare使用了RTTI,
对C++的动态类型判断不熟的可以猛击这里http://blog.csdn.net/gouki04/article/details/6796173)
好了,注意了,下面开始封装类成员函数指针
- template<class T>
- class CMethodDelegate : public IDelegate
- {
- public:
- typedef void (T::*Method)();
- CMethodDelegate(T * _object, Method _method) : mObject(_object), mMethod(_method) { }
- virtual bool isType( const std::type_info& _type) { return typeid(CMethodDelegate) == _type; }
- virtual void invoke()
- {
- (mObject->*mMethod)();
- }
- virtual bool compare(IDelegate *_delegate) const
- {
- if (0 == _delegate || !_delegate->isType(typeid(CMethodDelegate)) ) return false;
- CMethodDelegate* cast = static_cast<CMethodDelegate* >(_delegate);
- return cast->mObject == mObject && cast->mMethod == mMethod;
- }
- private:
- T * mObject;
- Method mMethod;
- };
首先解释一下:因为类成员函数指针与类的类型有关,不同类的成员函数指针是不一样的。
要解决类型不同,很简单,使用模板就行。
代码跟CStaticDelegate基本一样,下面稍微解释一下:
CMethodDelegate类主要封装了一个类实例指针以及类成员函数的指针
这样在invoke时就不要额外的通过一个类实例了
要注意一点,compare函数的实现中,相等判定是类实例以及类函数指针都一样。
也就是说就算是指针同一个成员函数,但实例不同,委托就不同
为了方便使用,定义函数newDelegate来创建委托使用的函数
- inline IDelegate* newDelegate( void (*_func)() )
- {
- return new CStaticDelegate(_func);
- }
- template<class T>
- inline IDelegate* newDelegate( T * _object, void (T::*_method)() )
- {
- return new CMethodDelegate<T>(_object, _method);
- }
至此,对C++函数指针的封装就完成了,不难吧。
下面就是委托的实现了
- class CMultiDelegate
- {
- public:
- typedef std::list<IDelegate*> ListDelegate;
- typedef ListDelegate::iterator ListDelegateIterator;
- typedef ListDelegate::const_iterator ConstListDelegateIterator;
- CMultiDelegate () { }
- ~CMultiDelegate () { clear(); }
- bool empty() const
- {
- for (ConstListDelegateIterator iter = mListDelegates.begin(); iter!=mListDelegates.end(); ++iter)
- {
- if (*iter) return false;
- }
- return true;
- }
- void clear()
- {
- for (ListDelegateIterator iter=mListDelegates.begin(); iter!=mListDelegates.end(); ++iter)
- {
- if (*iter)
- {
- delete (*iter);
- (*iter) = 0;
- }
- }
- }
- CMultiDelegate& operator+=(IDelegate* _delegate)
- {
- for (ListDelegateIterator iter=mListDelegates.begin(); iter!=mListDelegates.end(); ++iter)
- {
- if ((*iter) && (*iter)->compare(_delegate))
- {
- delete _delegate;
- return *this;
- }
- }
- mListDelegates.push_back(_delegate);
- return *this;
- }
- CMultiDelegate& operator-=(IDelegate* _delegate)
- {
- for (ListDelegateIterator iter=mListDelegates.begin(); iter!=mListDelegates.end(); ++iter)
- {
- if ((*iter) && (*iter)->compare(_delegate))
- {
- if ((*iter) != _delegate) delete (*iter);
- (*iter) = 0;
- break;
- }
- }
- delete _delegate;
- return *this;
- }
- void operator()( )
- {
- ListDelegateIterator iter = mListDelegates.begin();
- while (iter != mListDelegates.end())
- {
- if (0 == (*iter))
- {
- iter = mListDelegates.erase(iter);
- }
- else
- {
- (*iter)->invoke();
- ++iter;
- }
- }
- }
- private:
- CMultiDelegate (const CMultiDelegate& _event);
- CMultiDelegate& operator=(const CMultiDelegate& _event);
- private:
- ListDelegate mListDelegates;
- };
仔细理解下CMultiDelegate类的实现,代码都不深奥。
比较重要的是3个函数 :+=,-=,()运算符的重载函数
+= 用于添加一个委托函数
-= 用于去掉一个委托函数
() 用于触发委托函数
差不多就是普通的stl容器使用了。
这里要重点说明的一点是,大家仔细看 += 函数的实现中
- if ((*iter) && (*iter)->compare(_delegate))
- {
- delete _delegate; // 如果该委托函数已经被添加了,则delete掉外部的_delegate
- return *this;
- }
为什么要delete掉外部的指针呢?
因为C++的内存泄露一直是个麻烦事,所以MyUGI的委托里,所有的委托函数统一由Delegate本身管理
外部不要自己new或delete委托函数,也不要保存一个委托函数,Delegate本身会管理好的。
建议像如下使用:
- CMultiDelegate myDelegate;
- myDelegate += newDelegate(normalFunc);
- myDelegate -= newDelegate(normalFunc);
而不建议像如下使用:
- CMultiDelegate myDelegate;
- IDelegate* delegateFunc = newDelegate(normalFunc);
- myDelegate += delegateFunc;
- myDelegate -= delegateFunc;
上面2种方法都没错,都不会造成内存泄露
你可能会觉得第2种方法减少new的次数,比第一种方法更好。其实不然,因为第2种方法有个很大的隐患
myDelegate -= delegateFunc; // 在这一步,delegateFunc所指向的空间已经被释放掉了(在-=函数里面)
所以如果你后面又想将delegateFunc添加到myDelegate里面时,你就不能再这样用了
myDelegate += delegateFunc; // 错误,因为delegateFunc的空间已经被释放了
你得重新new一个
- delegateFunc = newDelegate(normalFunc);
- myDelegate += delegateFunc;
相信你不会愿意这样做的,因为这种方法很容易造成内存泄露或者崩溃
现在你应该可以明白 -= 函数是怎么释放委托函数内存了吧。
按上面的方法,你已经可以使用无参数的函数委托了。下一篇文章将会介绍如何实现任意参数的函数委托。