Александр Клюев - Обработка событий в С++

Александр Клюев

Обработка событий в С++

Введение

Так уж исторически сложилось, что в языке С++ нет событий. Событием (event) является исходящий вызов (программисты на VB хорошо знакомы с ними) и в С++ их действительно нет. Иногда события путают с сообщениями (message), но это не верно. Сообщение это прямой вызов: например windows вызывает оконную процедуру для передачи собщения окну. Объект (система) вызывает функцию обькта(окна). Вызов происходит от объекта к объекту. В отличии от сообщения событие имеет другую механику. Объект инициирует событие и вызываются все объекты-обработчики. Т.е. от одного объекта к нескольким. Причем объект инициатор события может ничего не «знать» об его обработчиках, поэтому событие называют исходящим вызовом.

Раз уж в С++ события на уровне языка не поддерживаются, значит стоит организовать их на уровне библиотеки. Здесь приведена реализация такой библиотеки. В ней есть два класса signal и slot.

Итак, чтобы сделать какой нибудь класс источником события поместите в него переменную типа signal:

struct EventRaiser { // источник события

 signal<void> someEvent; // void – тип аргумента события

};

А чтобы сделать класс обработчиком поместите в него переменную типа slot, функцию обработчик и свяжите slot с обработчиком:

struct EventHandler { // обработчик события

 slot someHandler; // переходник

 void onEvent(void) {

  // функция обработчик события

  printf("event handled");

 }

 void connect (EventRaiser& er) {

  someHandler.init(er.someEvent, onEvent, this); // установим связь события с обработчиком

 }

};

Так как эти объекты являются частью своих хозяев, не нужно заботится о времени жизни связи. Ее разрыв произойдет во время разрушения одного из них. Событие же инициируется вызвовом метода signal::raise:

struct EventRaiser { // источник события

 signal<void> someEvent; // void – тип аргумента события

 void someFunc() {

  someEvent.raise(); // инициация события

 }

};

Пример

В примере создаются два класса обработчик и инициатор события, устанавливается связь между ними и иллюстрируется обработка события в нескольких объектах одновременно:

#include "stdafx.h"

#include "sigslot.h"

struct EventRaiser { // источник события

 signal<const char*> event; // const char* – тип аргумента. может быть void

 void raise(const char *eventName) {

  printf("raising %s event\n", eventName);

  event.raise(eventName);

 }

} g_Raiser; // глобальный объект

struct EventHandler { // обработчик события

 const char *color;

 slot handler; // переходник

 void onEvent(const char *eventName) { // обработчик события

  printf("\t%s event handled in %s object\n", eventName, color);

 }

 EventHandler(const char *clr): color(clr) {

  handler.init(g_Raiser.event, onEvent, this); // установим связь

 }

};

int main(int argc, _TCHAR* argv[]) {

 EventHandler red("Red");

 g_Raiser.raise("Small"); // событие обработается в red

 {

  {

   EventHandler blue("Blue");

   g_Raiser.raise("Big"); // событие обработается в red и blue

  }

  EventHandler green("Green");

  g_Raiser.raise("Medium"); // событие обработается в red и green.

  // объект blue уничтожен, связь разорвана

 }

 return 0;

}

Краткое описание классов

signal – cобытие (детали реализации опущены)

template <class Arg> // Arg – тип аргумента функции обработчика

class signal {

public:

 // Инициировать событие

 void raise(

  Arg arg // Арумент arg будет передан в обработчики события

 );

};

slot – переходник для обработки события в классе-обработчике (детали реализации опущены)

class slot {

public:

 // установить связь с событием и обработчиком

 template <

  class Owner, // класс-обработчик

  class Arg // Тип аргумента события.

 >

 void init(

  signal<Arg>&sig, // событие

  void (Owner::*mpfn)(Arg), // функция обработчик

  Owner *This // обьект обработчик

 );

 // установить связь с событием и обработчиком для случая signal<void>

 template <

  class Owner // класс-обработчик

 >

 void init(

  signal<void>&sig, // событие

  void (Owner::*mpfn)(), // функция обработчик

  Owner *This // обьект обработчик

 );

 // разорвать связь

 void clear();

};

Исходный код

Весь код находится в файле sigslot.h

#ifndef _SIGSLOT_h_

#define _SIGSLOT_h_

// sigslot.h – autor Kluev Alexander [email protected]

template <class Arg> class signal;

class slot {

 friend class signal_base;

 slot *_prev;

 slot *_next;

 struct Thunk {};

 typedef void (Thunk::*Func)();

 Thunk *_trg;

 Func _mfn;

public:

 slot(): _trg(0), _mfn(0), _prev(0), _next(0) {}

 ~slot() {clear();}

public:

 void clear() {

  if (_next) _next->_prev = _prev;

  if (_prev) _prev->_next = _next;

  _prev = _next = 0;

 }

 template <class Owner, class Arg>

 void init(signal<Arg>&sig, void (Owner::*mpfn)(Arg), Owner *This) {

  clear();

  _trg = (Thunk*)This;

  _mfn = (Func)mpfn;

   sig._add(*this);

 }

 template <class Owner>

 void init(signal<void>&sig, void (Owner::*mpfn)(), Owner *This) {

  clear();

  _trg = (Thunk*)This;

  _mfn = (Func)mpfn; sig._add(*this);

 }

private:

 template <class Arg>

 void _call(Arg a) {

  typedef void (Thunk::*XFunc)(Arg);

  XFunc f = (XFunc)_mfn;

  (_trg->*f)(a);

 }

 void _call() {

  (_trg->*_mfn)();

 }

};

class signal_base {

protected:

 friend class slot;

 slot _head;

 void _add(slot&s) {

  s._prev =&_head;

  s._next = _head._next;

  if (_head._next) _head._next->_prev =&s;

  _head._next =&s;

 }

 template <class Arg>

 void _raise(Arg a) {

  slot *p = _head._next;

  while (p) {

   p->_call(a);

   p = p->_next;

  }

 }

 void _raise() {

  slot *p = _head._next;

  while (p) {

   p->_call();

   p = p->_next;

  }

 }

public:

 ~signal_base() {

  clear();

 }

public:

 void clear() {

  while (_head._next) _head._next->clear();

 }

};

template <class Arg>

class signal: public signal_base {

public:

 void raise(Arg);

};

typedef void VOID;

template <>

void signal<VOID>::raise() {

 signal_base::_raise();

}

template <class Arg>

void signal<Arg>::raise(Arg a) {

 signal_base::_raise(a);

}

 #endif // _SIGSLOT_h_  

Комментарии:  

Вы приводите указатель на функцию-член класса клиента к указателю на функцию из конкрентного класса (slot::Thunk), это для некоторых классов может быть невозможно, ошибка компилятора, что-то типа "указатели имеют разную природу", наблюдатась для WTL проекта, я в свое время не стал углубляться, удалось обойтись.

Кстати эта проблема нашла отражение в FLTK (библиотека типа WTL/Qt, etc., http://www.fltk.org)/– там все события вызывают статические функции с параметром-указателем this:

static void static_cb(void* v) {

 handler* h=(handler*)v;

 h->member();

}

В C++ указатели на функцию-член не всегда просто адрес функции, нельзя приводить указатель на функцию одного класса к указателю на функцию другого. Однако возможно есть один способ:

template<class TyClass::*f)()>

void call(TyClass* p_this) {(

 p_this->*f)();

}

т.е. сделать обычную функцию с параметром this, параметризованную функцией-членом, а на эту обычную функцию уже хранить указатель.

class foo {

 public: void f() {}

};

typedef void (*call_f_type)(void*);

call_f_type call_f=(call_f_type)(call<&foo::f>);

а теперь

foo obj;

call_f(&obj);

Проблема здесь в том, что VC++ может не понять, что (call<&foo::f>) означает, что надо сгенерировать функцию и взять указатель на нее, ну и конечно как изменить Ваш пакет – как известно удобство важнее всего.