C++信号槽

什么是信号槽?

  • 简单来说,信号槽是观察者模式的一种实现,或者说是一种升华。
  • 一个信号就是一个能够被观察的事件,或者至少是事件已经发生的一种通知;一个槽就是一个观察者,通常就是在被观察的对象发生改变的时候——也可以说是信号发出的时候——被调用的函数;你可以将信号和槽连接起来,形成一种观察者-被观察者的关系;当事件或者状态发生改变的时候,信号就会被发出;同时,信号发出者有义务调用所有注册的对这个事件(信号)感兴趣的函数(槽)。
  • 信号和槽是多对多的关系。一个信号可以连接多个槽,而一个槽也可以监听多个信号。
  • 另外信号可以有附加信息。

使用信号槽

  • 信号槽是伟大的工具,但是如何能更好的使用它?相比于直接函数调用,有三点值得我们的注意。

    • 一个信号槽的调用,可能会比直接函数调用耗费更多的时间/空间;
    • 可能不能使用 inline;
    • 对于代码阅读者来说可能并不友好。
  • 使用信号槽进行解耦,我们获得的最大的好处是,连接两端的对象不需要知道对方的任何信息。
  • 你可以实现一个应用程序,其中每一个函数调用都是通过信号来触发的。这在技术上说是完全没有问题的,然而却是不大可行的,因为信号槽的使用无疑会丧失一部分代码可读性和系统性能。如何在这其中做出平衡,也是你需要考虑的很重要的一点。

sigslot库

  • 官方地址
  • C++中的信号槽系统常用的有三种:boost的signals,sigslot,sigc++。其中sigslot库是比较简单好用的。
  • sigslot是一个线程安全、类型安全,用C++实现的sig/slot机制(sig/slot机制就是对象之间发送和接收消息的机制)的开源代码库。只有一个头文件sigslot.h。
  • 基本功能有:

    1. connect
    2. disconnect
    3. emit
  • sigslot优点

    1. 不用担心空回调,当回调对象析构时会自动disconnect
    2. 支持多线程,线程安全,有锁
  • sigslot缺点

    1. 只能回调void类型函数,不支持返回值。boost中的signals库架构类似,支持返回值,但引入了boost中的其他库
    2. slot没有优先级,不能动态调整回调队列中的先后顺序
  • slot函数(被回调的函数)就是普通的成员函数,但有以下限制:

    1. 返回值必须为void
    2. slot参数个数范围为0-8个
    3. 实现slot的类必须继承自has_slots<>
  • 前两条是sigslot库作者的限制,作者权衡各方面因素后做出的决定,如果你觉得有必要你可以修改sigslot代码取消该限制,而最后一条是sigslot的机制基础,必须遵守,除非你自己重新写个sigslot。
  • 需要注意的是:sigslot库的设计,当发送一个没有连接的信号时,不做任何处理,也不会有错误发出。

基本使用方式

  • 包含头文件
#include "sigslot.h"
  • 改动(“typename 必须前置于嵌套依赖类型名”)
//在sigslot.h的420,将:
typedef sender_set::const_iterator const_iterator;
    //改为:
typedef typename sender_set::const_iterator const_iterator;
  • signal0~signal8:信号类:作为类成员
class mySg
{
    sigc::signal0<>                 sg1;    // 无参数
    sigc::signal2    sg2;    // 2个参数
}
  • connection(槽函数:作为类成员,类需要继承has_slots<>,且槽函数的返回值必须是void类型)
class mySlot: public : has_slots<>
{
public:
    void on_func1(){}                       // 无参数,与信号对应
    void on_func2(char*, double)(){}        // 2个参数
};
mySg    sig;
mySlot  slt;
sig.sg1.conncent(&slt,&mySlot::on_func1);
sig.sg2.conncent(&slt,&mySlot::on_func2);
  • disconnection(解除连接:可以使用disconnect()和disconnect_all())
sig.sg1.disconnect(&slt);
sig.sg1.disconnect_all();
  • emiting(发送信号:可以直接使用()运算符,也可以调用signal的emit函数)
sig.sg1.emit();
sig.sg2("str",0.1);

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