带有回调函数的 C++ 模板类

Question

尽管我阅读了很多关于模板的内容，但这是我第一次尝试实际使用它们。因此我的问题可能只是缺少对模板的理解。

我有一个应该独立并定期生成一些数据的类。当有新数据时，它通过回调函数调用父级并发送数据。该类应该是可移植的，因此是模板化的父类。

但是，如果我在我的数据类上使用模板，我必须将模板拖到每个函数中，而仅仅能够调用一个函数就觉得不必要的复杂。所以我在全局命名空间中创建了一个小的回调类，我想将其用作接口。

namespace wrapper
{
    //Callback class
    template<typename ParentClass>
    class Data_Callback
    {
    public:
        ParentClass* m_parent = nullptr;
        Data_Callback<ParentClass>(ParentClass* parent)
        {
            m_parent = parent;
        };

        void DoCallback(DataClass* data)
        {
            if (m_parent)
                m_parent->callback_func(*data);
        }
    };

    //global object I want to use for callback
    template<typename ParentClass>
    std::unique_ptr<Data_Callback<ParentClass>> m_parentCallback;

    template<typename ParentClass>
    PatientenErkennung GetNewDataClass(ParentClass* parent)
    {
        m_parentCallback = std::make_unique<Data_Callback<ParentClass>>(parent);

        std::shared_ptr<DataClass> obj =  std::make_shared<DataClass>();
        return obj;
    };
}

然后我可以像这样从我的父类调用我的全局“GetNewDataClass”函数：

m_data = wrapper::GetNewDataClass(this);

但是当我想从 DataClass 调用回调时，模板会妨碍：

wrapper::m_parentCallback<I_DONT_HAVE_THIS>->DoCallback(data);

在不知道父类的情况下，我不能调用那个全局对象，可以吗？因此回调只能从 Data_Callback 类初始化，但该类不包含数据。

你如何解决这个问题？可能是继承？还是设计本身不能像这样使用？ 正如我之前所说，我想避免让我的较大的 DataClass 在 DataClass 周围拖动模板，尽管这会起作用...

Answer 1

您将需要类型擦除，您可以手动滚动。但是该标准已经为任何类型的函数（包括回调）提供了一个通用接口：std::function（它在内部执行您需要的类型擦除）。

namespace wrapper
{
    //global object I want to use for callback
    std::function<void(DataClass&)> m_parentCallback;

    template<typename ParentClass>
    auto GetNewDataClass(ParentClass* parent)
    {
        m_parentCallback = [parent](DataClass& dc){ parent->callback_func(dc); };

        std::shared_ptr<DataClass> obj =  std::make_shared<DataClass>();
        return obj;
    };
}

m_parentCallback 被声明为std::function，它接受DataClass 引用并且不返回任何内容。我们在 GetNewDataClass 中使用 lambda 对其进行初始化，该 lambda 捕获 parent 指针的值，并在该指针上调用 callback_func，并将 DataClass 实例传递给它。

（您实际上可以在这里跳过 lambda，直接写

 m_parentCallback = parent->callback_func;

但是 lambda 更灵活，因此“规范地”用于此目的。另外，如果parent 没有callback_func，您可能会收到更好的错误消息。）

要使用它，只需像函数一样调用它：

wrapper::m_parentCallback(data);

https://godbolt.org/z/nUG9Bx

您可能知道，但我强烈反对以如此紧密联系的方式使用全局变量。目前（并且可能在您项目的“生命周期”中）它可以正常工作，但这确实无法扩展。 wrapper 可能本身就是一个类。