这篇文章主要介绍了C++中关于委派(Delegates)的实现示例,针对C++11的一些新特性进行讲解,需要的朋友可以参考下
介绍
在 C++ 中通过一个全局函数来绑定到对象的成员函数是很有用的,这个特性也存在于其他语言中,例如 C#的委派。在 C++ 中相当于成员函数指针,但是 并没有提供相应的特性。在这篇文章中,我想提出一个简单的 C++ 委派的实现,是用 C++ 成员函数指针和 C++11 的可变模板(variadic templates),目前这套实现方法仅支持 GNU C++ 4.7.0,在 Windows 下可使用 MinGW。
背景
在我的方法中奖提供一个create_delegate函数,可通过下面两种方法来调用:
- create_delegate(&object, &member_function)
- create_delegate(&function)
第一种方法创建一个对象并提供一个operator()成员函数,第二个方法生成一个函数指针,两种方法都兼容 type function<...>.
示例程序
首先我们定义一个包含多个方法的类:
- class A
- {
- int i;
- public:
- A(int k):i(k) {}
- auto get()const ->int { return i;}
- auto set(int v)->void { i = v;}
- auto inc(int g)->int& { i+=g; return i;}
- auto incp(int& g)->int& { g+=i; return g;}
- auto f5 (int a1, int a2, int a3, int a4, int a5)const ->int
- {
- return i+a1+a2+a3+a4+a5;
- }
- auto set_sum4(int &k, int a1, int a2, int a3, int a4)->void
- {
- i+=a1+a2+a3+a4;
- k = i;
- }
- auto f8 (int a1, int a2, int a3, int a4, int a5, int a6, int a7, int a8) const ->int
- {
- return i+a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7+a8;
- }
- static auto sqr(double x)->double { return x*x; }
- };
请注意你并不需要一定使用 C++ 的 auto 函数语法,你也可以使用传统的方法,然后我们使用下面方法创建一个类:
- A a(11);
接下来我们创建委派:
- auto set1 = create_delegate(&a,&A::set);
- auto inc = create_delegate(&a,&A::inc);
- std::function<int(int&)> incp = create_delegate(&a,&A::incp);
- auto af5 = create_delegate(&a,&A::f5);
- auto set_sum4= create_delegate(&a,&A::set_sum4);
- auto af8 = create_delegate(&a,&A::f8);
- auto sqr = create_delegate(&A::sqr); // static function </int(int&)>
- set1(25);
- int x = 5;
- int k = inc(x);
- k = incp(x);
- std::cout << "a.get():" << a.get() << std::endl;
- std::cout << "k: " << k << std::endl;
- std::cout << "x: " << x << std::endl;
- std::cout << "af5(1,2,3,4,5): " << af5(1,2,3,4,5) << std::endl;
- set_sum4(x,1,2,3,20);
- std::cout << "after set_sum4(x,1,2,3,20)" << std::endl;
- std::cout << "a.get(): " << a.get() << std::endl;
- std::cout << "x: " << x << std::endl;
- std::cout << "af8(1,2,3,4,5,6,7,8): " << af8(1,2,3,4,5,6,7,8) << std::endl;
- std::cout << "sqr(2.1): " << sqr(2.1) << std::endl;
执行上述程序的打印结果如下:
- a.get():30
- k: 35
- x: 35
- af5(1,2,3,4,5): 45
- after set_sum4(x,1,2,3,20)
- a.get(): 56
- x: 56
- af8(1,2,3,4,5,6,7,8): 92
- sqr(2.1): 4.41
关键点
对于一个不是 volatile 和 const 的简单函数而言,实现是非常简单的,我们只需要创建一个类保存两个指针,一个是对象,另外一个是成员函数:
- template <class T, class R, class ... P>
- struct _mem_delegate
- {
- T* m_t;
- R (T::*m_f)(P ...);
- _mem_delegate(T* t, R (T::*f)(P ...) ):m_t(t),m_f(f) {}
- R operator()(P ... p)
- {
- return (m_t->*m_f)(p ...);
- }
- };
可变模板 variadic template 允许定义任意个数和类型参数的operator()函数,而create_function 实现只需简单返回该类的对象:
- template <class T, class R, class ... P>
- _mem_delegate<T,R,P ...> create_delegate(T* t, R (T::*f)(P ...))
- {
- _mem_delegate<T,R,P ...> d(t,f);
- return d;
- }
实际中,我们需要另外的三个实现用于覆盖 const、volatile 和 const volatile 三种成员函数,这也是为什么传统使用 #define 宏很便捷的原因,让你无需重写代码段,下面是完整的实现:
- template <class F>
- F* create_delegate(F* f)
- {
- return f;
- }
- #define _MEM_DELEGATES(_Q,_NAME)/
- template <class T, class R, class ... P>/
- struct _mem_delegate ## _NAME/
- {/
- T* m_t;/
- R (T::*m_f)(P ...) _Q;/
- _mem_delegate ## _NAME(T* t, R (T::*f)(P ...) _Q):m_t(t),m_f(f) {}/
- R operator()(P ... p) _Q/
- {/
- return (m_t->*m_f)(p ...);/
- }/
- };/
- /
- template <class T, class R, class ... P>/
- _mem_delegate ## _NAME<T,R,P ...> create_delegate(T* t, R (T::*f)(P ...) _Q)/
- {/
- _mem_delegate ##_NAME<T,R,P ...> d(t,f);/
- return d;/
- }
- _MEM_DELEGATES(,Z)
- _MEM_DELEGATES(const,X)
- _MEM_DELEGATES(volatile,Y)
- _MEM_DELEGATES(const volatile,W)
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