boost：signals2

signals2

是什么？

signals2基于Boost里的另一个库signals实现了线程安全的观察者模式。在signals2中，观察者模式被称为信号/插槽(signals/slots)，它是一种函数回调机制，一个信号关联了多个插槽，当信号发出时，所有关联它的插槽都会被调用。

怎么引入？

#include 
using namespace boost::signals2;

类摘要

signals2库的核心是signal类，其类摘要如下：

signal的模板参数很长，总共有7个参数，这里仅列出了最重要的前4个，而且除了第一个是必须的，其他都可以用默认值：

• 第一个模板参数Signature，是一个函数类型，表示可以被signal调用的函数。比如：signal
• 第二个模板参数Combiner，是一个函数对象，它被称为“合并器”，用来组合所有插槽的调用结果，默认是optional_last_value< R>，它使用optional库返回最后一个被调用的插槽的返回值
• 第三个模板参数是Group是插槽编组的类型，默认使用int来标记组好，也可以改为std::string等，但是一般不用改
• 第四个模板参数是GroupCompare与Group配合使用，用来确定编组的排序准则，默认是升序(std::less< Group>)，因此要求Group必须定义了operator<

signal继承自signal_base，而signal_base又继承自noncopyable，因此signal是不可拷贝的。如果把signal作为自定义类的成员变量，那么自定义类也将是不可拷贝的，除非使用shared_ptr/ref来间接持有它。

操作函数

最重要的操作函数是connect()，它把插槽连接到信号上，相当于为信号(事件)增加了一个处理的handler

• 插槽可以是任意的可调用对象，包括函数指针、函数对象，以及它们的bind/lambda表达式和function对象，signal内部使用function作为容器来保存这些可调用对象。
• 连接时可以指定组号也可以不指定组号，当信号发生时将依据组号的排序准则依次调用插槽函数。
• 如果连接成功，connect()将返回一个connection对象，表示信号与插槽之间的连接关系。它是一个轻量级对象，可以处理两者间的连接，比如断开、重新连接、测试连接状态

成员函数disconnect()可以断开插槽和信号之间的连接，它有两种形式：

• 传递组号将断开该组的所有插槽
• 传递一个插槽对象仅仅断开该插槽

成员函数disconnect_all_slots()可以一次性断开信号的所有插槽连接。

当前信号所连接的插槽数量可以用num_slots()获得

成员函数empty()相当于num_slots() == 0。disconnect_all_slots()将令empty()返回true

signal提供operator()，可以接受最多9个参数。当operator()被外界调用时意味着产生了一个信号，这将导致信号所关联的所有插槽被调用。插槽调用的结果使用合并器处理后返回，默认情况下是一个optional对象。

成员函数combiner()和set_combiner()分别用于换取和设置合并器对象，通过signal的构造函数也可以在创建的时候就传入一个合并器实例。但是除非想改用其他的合并方式，通常我们直接使用默认函数创建模板参数列表中指定的合并器对象。

当signal析构时，将自动断开所有插槽连接

用法

基本用法

signal就像是一个增强的function对象，它可以容纳(使用connect()连接)多个符合模板参数中函数签名类型的函数，形成一个插槽链表，然后在信号发生时一起调用。

比如，我们有如下两个无参函数，可以用在插槽：

怎么设置用在插槽呢？

接下来就可以使用connect()来连接插槽，最后用operator()来产生信号：

在connect()时我们省略了第二个参数connect_position，其默认值是at_back，表示插槽将插入信号到尾部，因此先调用slots1，再调用slots2

当然，也可以将slost2插入头部：

使用组号

我们可以在connect()时指定插槽所在的组号。默认情况下组号是int类型，组号不一定要从0开始，它可以是任意数值，包括离散值、负值。

如果在连接时指定组号，那么每个编组都将是一个链表，其顺序规则如下：

• 各组的编号调用顺序由组合从小到大决定（除非在signal的第四个模板参数时指定）
• 每个编组的链表内部的插入顺序由at_back和at_front指定
• 未被编组的插槽如果标识是at_front，将第一个调用
• 未被编组的插槽如果标识是at_back，将最后调用

举个例子：

调用结果：

如何获取插槽的返回值

默认情况下signal使用合并器optional_last_value< R>，它将使用optional对象返回最后被调用的插槽的返回值。

举个例子：

signal的operator()调用这时需要传入一个整数参数，这个参数会被signal存储一个拷贝，然后转发给各个插槽。最后signal将返回插槽链表末尾slots< 50 >()的计算结果，它是一个optional对象，必须用解引用操作符*来获取值：

合并器

默认的合并器optional_last_value< R>并没有太多意义，它通常用在我们并不关心插槽返回值或者返回值是void的时候，但是很多时候我们需要关心多个插槽的返回值。

这时候我们可以自定义合并器来处理插槽的返回值，把多个插槽的返回值合并为一个结果返回。

合并器应该是一个函数对象（不是函数或者函数指针），具有如下形式：

combiner的operator()的返回值类型可以是任意类型，完全由用户指定，不一定必须是optional或者是插槽的返回值类型。函数的模板参数InputIterator是插槽链表的返回值迭代器，可以使用它来遍历所有插槽的返回值，进行所需的处理。

举个例子，我们自定义一个合并器，它使用pair返回所有插槽的返回值之和以及其中的最大值：

怎么用呢？我们在signal声明时需要使用第二个模板参数------合并器类型：

它相当于：

使用：

也可以在构造是传入一个合并器实例，那么signal将会处理这个合并器的拷贝处理返回值。比如下面使用了一个有初值的合并器对象：

管理信号连接

当信号调用完插槽后，可能需要将插槽从信号中断开。

要断开一个插槽，插槽必须能够等价比较，对于函数对象来说就是定义一个operator==。

举个例子：

但是这样很不方便，因为它必须知道与它连接的所有插槽的信息，还要求插槽对象必须是可以等价比较的。怎么办呢？

更灵活的管理信号连接

我们可以用connection对象来管理信号连接。