C ++的面向对象回调？

Question

是否有一些库可以让我在 c++ 中轻松方便地创建面向对象的回调？

例如，埃菲尔语言有“代理”的概念，它或多或少像这样工作：

class Foo{
public:
    Bar* bar;

    Foo(){
        bar = new Bar();
        bar->publisher.extend(agent say(?,"Hi from Foo!", ?));
        bar->invokeCallback();
    }

    say(string strA, string strB, int number){
        print(strA + " " + strB + " " + number.out);
    }

}

class Bar{
public:
    ActionSequence<string, int> publisher;

    Bar(){}

    invokeCallback(){
        publisher.call("Hi from Bar!", 3);
    }
}

输出将是： 你好，来自酒吧！ 3 Foo 你好！

所以 - 代理允许将成员函数封装到一个对象中，给它一些预定义的调用参数（来自 Foo 的 Hi），指定开放参数（？），并将它传递给其他可以调用它的对象稍后。

由于 c++ 不允许在非静态成员函数上创建函数指针，因此在 c++ 中实现一些易于使用的东西似乎不是那么简单。我在谷歌上找到了一些关于 C++ 中面向对象回调的文章，但是，实际上我正在寻找一些我可以简单地导入的库或头文件，它们允许我使用一些同样优雅的语法。

有人给我一些建议吗？

谢谢！

Answer 1

人们通常使用以下几种模式之一：

继承。也就是说，您定义了一个包含回调的抽象类。然后你拿一个指针/引用它。这意味着任何人都可以继承和提供这个回调。

class Foo {
    virtual void MyCallback(...) = 0;
    virtual ~Foo();
};
class Base {
    std::auto_ptr<Foo> ptr;
    void something(...) {
        ptr->MyCallback(...);
    }
    Base& SetCallback(Foo* newfoo) { ptr = newfoo; return *this; }
    Foo* GetCallback() { return ptr; }
};

再次继承。也就是说，你的根类是抽象的，用户从它继承并定义回调，而不是有一个具体的类和专用的回调对象。

class Foo {
    virtual void MyCallback(...) = 0;
    ...
};
class RealFoo : Foo {
    virtual void MyCallback(...) { ... }
};

更多的继承-静态。这样，您可以使用模板来更改对象的行为。它类似于第二个选项，但在编译时而不是在运行时工作，这可能会产生各种好处和缺点，具体取决于上下文。

template<typename T> class Foo {
    void MyCallback(...) {
        T::MyCallback(...);
    }
};
class RealFoo : Foo<RealFoo> {
    void MyCallback(...) {
        ...
    }
};

您可以获取和使用成员函数指针或常规函数指针

class Foo {
    void (*callback)(...);
    void something(...) { callback(...); }
    Foo& SetCallback( void(*newcallback)(...) ) { callback = newcallback; return *this; }
    void (*)(...) GetCallback() { return callback; }
};

有函数对象——它们重载了operator()。您将想要使用或编写一个功能性包装器——目前在 std::/boost:: 函数中提供，但我也会在这里演示一个简单的包装器。它类似于第一个概念，但隐藏了实现并接受了大量其他解决方案。我个人通常使用它作为我选择的回调方法。

class Foo {
    virtual ... Call(...) = 0;
    virtual ~Foo();
};
class Base {
    std::auto_ptr<Foo> callback;
    template<typename T> Base& SetCallback(T t) {
        struct NewFoo : Foo {
             T t;
             NewFoo(T newt) : t(newt) {}
             ... Call(...) { return t(...); }
        };
        callback = new NewFoo<T>(t);
        return this;
    }
    Foo* GetCallback() { return callback; }
    void dosomething() { callback->Call(...); }
};

正确的解决方案主要取决于上下文。如果您需要公开 C 风格的 API，那么函数指针是唯一的方法（请记住 void* 用于用户参数）。如果您需要在运行时进行更改（例如，在预编译库中公开代码），则此处不能使用静态继承。

简单说明一下：我手动编写了该代码，因此它并不完美（例如函数的访问修饰符等）并且可能存在一些错误。这是一个示例。

Answer 2

在 C++ 中有很多可能性，问题通常是语法之一。

• 您可以在不需要状态时使用指向函数的指针，但语法真的很糟糕。这可以与 boost::bind 结合使用，以获得更...有趣的...语法 (*)
• 我纠正了你的错误假设，指向成员函数的指针确实是可行的，语法太尴尬你会跑掉（*）
• 您可以使用 Functor 对象，基本上 Functor 是一个重载 () 运算符的对象，例如 void Functor::operator()(int a) const;，因为它是一个具有状态的对象，并且可能派生自一个通用接口
• 如果您不想走运算符重载的道路，您可以简单地创建自己的层次结构，并为回调函数使用更好的名称
• 最后，您可以利用 C++0x 工具：std::function + lambda 函数在表现力方面确实很棒。

我希望能对 lambda 语法进行评论；)

Foo foo;
std::function<void(std::string const&,int)> func =
  [&foo](std::string const& s, int i) {
    return foo.say(s,"Hi from Foo",i);
  };

func("Hi from Bar", 2);
func("Hi from FooBar", 3);

当然，func 仅在 foo 可行时才可行（范围问题），您可以使用 [=foo] 复制 foo 以指示按值传递而不是按引用传递。

(*)Mandatory Tutorial on Function Pointers

Answer 3

加入仿函数的想法 - 在注册之前使用 std::tr1::function 和 boost::bind 将参数构建到其中。

Answer 4

在 C++ 中使用回调的最 OO 方式是调用接口的函数，然后传递该接口的实现。

#include <iostream>

class Interface
{
  public:
  virtual void callback() = 0;
};

class Impl : public Interface
{
  public:
  virtual void callback() { std::cout << "Hi from Impl\n"; }
};

class User
{
  public:
  User(Interface& newCallback) : myCallback(newCallback) { }

  void DoSomething() { myCallback.callback(); }

  private:
  Interface& myCallback;
};

int main()
{
  Impl cb;
  User user(cb);
  user.DoSomething();
}

Answer 5

有各种库可以让你做到这一点。查看 boost::function。

或者尝试你自己的简单实现：

template <typename ClassType, typename Result>
class Functor
{
 typedef typename Result (ClassType::*FunctionType)();
 ClassType* obj;
 FunctionType fn;
public:
 Functor(ClassType& object, FunctionType method): obj(&object), fn(method) {}

 Result Invoke()
 {
  return (*obj.*fn)();
 }

 Result operator()()
 {
  return Invoke();
 }
};

用法：

class A
{
 int value;
public:
 A(int v): value(v) {}

 int getValue() { return value; }
};


int main()
{
 A a(2);

 Functor<A, int> fn(a, &A::getValue);

 cout << fn();
}

Answer 6

C++ 允许在成员对象上使用函数指针。
有关详细信息，请参阅here。
您也可以使用boost.signals 或boost.signals2（取决于您的程序是否为多线程）。