C++模板实现事件处理器中的“通用成员函数指针”的调用
2011-03-12 22:26
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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 { // }; 复制代码 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: typedef void (T::*HandlerPtr)(void* param); HandlerPtr handler; 复制代码 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); } 复制代码 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}; 复制代码 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。 |
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
{
//
};
复制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: typedef void (T::*HandlerPtr)(void* param);
HandlerPtr handler;
复制代码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);
}
复制代码差不多了,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};
复制代码嗯,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。
上一篇的最后,好像缺了点东西,呵呵,看来我还得给他补上。您有没有发现FuncItem有点问题吗?谁来给成员handler赋值呢?交给构造函数吧,改造后的FuncItem如下:
template <typename T>
class FuncItem : public FuncCaller
{
private:
typedef void (T::*HandlerPtr)(void* param);
const HandlerPtr handler;
public:
void func_call(void* obj_ptr, void* param)
{
if( !obj_ptr )
return ;
(((T*)obj_ptr)->*handler)(param);
}
FuncItem(const HandlerPtr ptr):handler(ptr) {} // 此处为新添加代码
};
复制代码
现在我们已经写好了 FuncCaller 和它的子类了,开始定义我们的结构体吧!这个结构体应该包含的信息,应该有事件及对应的处理函数,不过,处理函数我已经可以用 FuncCaller 来代替了,所以,具体定义如下:
typedef struct _EventRegister
{
EventType event;
FuncCaller* func_caller;
} EventRegister;
复制代码
至此,大功告成!为了测试我们的成果,让我们做一些工作吧:
1、写两个包含事件处理函数的类:
class ClassA
{
public:
void show_me(void* param)
{ printf("I'm ClassA, show_me is called! param is 0x%x/n", param); }
};
class ClassB
{
public:
void come_on(void* param)
{ printf("I'm ClassB, come_on is called! param is 0x%x", param); }
};
复制代码
2、类有了,再来声明一个注册事件的结构体:
EventRegister event_center[] = {
{ EVENT_TEST_1 , new FuncItem<ClassA>(&ClassA::show_me) },
{ EVENT_TEST_2 , new FuncItem<ClassB>(&ClassB::come_on) },
{ EVENT_INVALID , NULL }
};
复制代码
最后一项用来标识事件注册的结束。
3、写一个触发事件的函数:
/**
* Function:send_event
* params:
* event -> event type
* target -> who will process the event
*/
void send_event(EventType event, void* target, void* param)
{
if( !target )
return ;
int loop_event = 0;
EventType et = event_center[loop_event].event;
while( et!=EVENT_INVALID )
{
if( et==event )
{
event_center[loop_event].func_caller->func_call(target, param);
break;
}
et = event_center[++loop_event].event;
}
}
复制代码
现在,来写个main吧!
void main()
{
ClassA ca;
ClassB cb;
send_event(EVENT_TEST_1, (void*)&ca, (void*)0xff00);
send_event(EVENT_TEST_2, (void*)&cb, NULL);
}
复制代码
好,运行之前我还得说一下,估计大家也都看到了,我在结构体中注册的事件处理器,与main中调用 send_event时传入的类实例很可能不属于同一个类,比如我在send_event调用时,将cb的指针传递给了事件EVENT_TEST_1,而不是ca的指针,这样会导致不可预期的运行结果。不过,幸好我们正在写的只是测试用的代码,而实际中应用的事件处理调度程序,要比这复杂得多,而且,具体传递给哪个实例来处理这个事件,是由调度程序来判断的,所以,一个好的调试程序的设计,也是至关重要的。不过,就算有再好的设计,我们也不能忽略代码中存在的风险。其实,我们眼前的这个风险,是有解决办法的,不过,先要行看看正常的运行结果:
I'm ClassA, show_me is called! param is 0xff00 I'm ClassB, come_on is called! param is 0x0 |
稍稍修改一个我们的ClassA:
class ClassA
{
private:
char* name;
public:
void show_me(void* param)
{ printf("I'm ClassA, show_me is called! name is %s/n", name); }
ClassA():name("ClassA") {}
};
复制代码
好,先编译运行一下,看看效果:
I'm ClassA, show_me is called! name is ClassA I'm ClassB, come_on is called! param is 0x0 |
send_event(EVENT_TEST_1, /*(void*)&ca*/(void*)&cb, (void*)0xff00); // Note: 'ca' is replaced by 'cb'
再编译运行一下:
Segmentation fault
哈哈,正是我们预想的,原因说起来又一百字,我就省略了,但是效果是明显的。看来,再写下一篇的理由已经很充分了呀!
http://www.pin5i.com/showtopic-24818.html
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