Boost学习系列4-事件处理(上)

一、概述

    相信大家在听到术语“事件处理”时就会想到GUI：点击一下某个按钮，相关联的功能就会被执行。点击本身就是事件，而功能就是相对应的事件处理器。

    当然这一模式的使用当然不仅限于GUI。一般情况下，任意对象都可以调用基于特定事件的专门函数。本章所介绍的Boost.Signals库提供了一个简单的方法在 C++ 中应用这一模式。

    严格来说，上次讲到的Boost.Function库也可以用于事件处理，不过，Boost.Function 和Boost.Signals之间的一个主要区别在于Boost.Signals能够将一个以上的事件处理器关联至单个事件，而function则只能一对一了。因此，Boost.Signals可以更好地支持事件驱动的开发，当需要进行事件处理时，应作为第一选择。

二、信号 Signals

    虽然这个库的名字乍一看好象有点误导，但实际上并非如此，Boost.Signals所实现的模式被命名为'信号至插槽' (signal to slot)(slot的概念在Qt中也见过，见前面一篇文章)，它基于以下概念：当对应的信号被发出时，相关联的插槽即被执行。原则上，你可以把单词 '信号' 和 '插槽' 分别替换为 '事件' 和 '事件处理器'。不过，由于信号可以在任意给定的时间发出，所以这一概念放弃了 '事件' 的名字。

    因此，Boost.Signals没有提供任何类似于 '事件' 的类。相反，它提供了一个名为 boost::signal的类，定义于boost/signal.hpp。

    Boost.Signals定义了其它一些类，位于boost::signals名字空间中。由于 boost::signal是最常被用到的类，所以它是位于名字空间boost中的。

#include <boost/signal.hpp> #include <iostream> void func() {   std::cout << "Hello, world!" << std::endl; } int main() {   boost::signal<void ()> s;   s.connect(func);   s(); } 

    boost::signal 实际上被实现为一个模板函数，具有被用作为事件处理器的函数的签名，该签名也是它的模板参数。 在这个例子中，只有签名为void ()的函数可以被成功关联至信号s。

    函数func()被通过connect()方法关联至信号s(何其的相似啊)。由于func()符合所要求的void()签名，所以该关联成功建立。因此当信号s被触发时，func()将被调用。

    信号是通过调用s来触发的，就象普通的函数调用那样。这个函数的签名对应于作为模板参数传入的签名：因为void()不要求任何参数，所以括号内是空的。

    调用s会引发一个触发器，进而执行相应的func()函数，之前的Single是用connect()关联了的。

    同一例子也可以用Boost.Function来实现。

#include <boost/function.hpp> #include <iostream> void func() {   std::cout << "Hello, world!" << std::endl; } int main() {   boost::function<void ()> f;   f = func;   f(); } 

    和前一个例子相类似，func() 被关联至 f。当f被调用时，就会相应地执行 func()。 Boost.Function 仅限于这种情形下适用，而 Boost.Signals 则提供了多得多的方式，如关联多个函数至单个特定信号，示例如下。

#include <boost/signal.hpp> #include <iostream> void func1() {   std::cout << "Hello" << std::flush; } void func2() {   std::cout << ", world!" << std::endl; } int main() {   boost::signal<void ()> s;   s.connect(func1);   s.connect(func2);   s(); } 

    boost::signal 可以通过反复调用 connect() 方法来把多个函数赋值给单个特定信号。 当该信号被触发时，这些函数被按照之前用 connect() 进行关联时的顺序来执行。

    另外，执行的顺序也可通过 connect() 方法的另一个重载版本来明确指定，该重载版本要求以一个 int 类型的值作为额外的参数。

#include <boost/signal.hpp> #include <iostream> void func1() {   std::cout << "Hello" << std::flush; } void func2() {   std::cout << ", world!" << std::endl; } int main() {   boost::signal<void ()> s;   s.connect(1, func2);   s.connect(0, func1);   s(); } 

    和前一个例子一样，func1() 在 func2() 之前执行。

    要释放某个函数与给定信号的关联，可以用 disconnect() 方法。

#include <boost/signal.hpp> #include <iostream> void func1() {   std::cout << "Hello" << std::endl; } void func2() {   std::cout << ", world!" << std::endl; } int main() {   boost::signal<void ()> s;   s.connect(func1);   s.connect(func2);   s.disconnect(func2);   s(); } 

    这个例子仅输出 Hello，因为与 func2() 的关联在触发信号之前已经被释放。

    除了connect()和disconnect()以外，boost::signal 还提供了几个方法。

#include <boost/signal.hpp> #include <iostream> void func1() {   std::cout << "Hello" << std::flush; } void func2() {   std::cout << ", world!" << std::endl; } int main() {   boost::signal<void ()> s;   s.connect(func1);   s.connect(func2);   std::cout << s.num_slots() << std::endl;   if (!s.empty())     s();   s.disconnect_all_slots(); } 

    num_slots() 返回已关联函数的数量。如果没有函数被关联，则 num_slots() 返回0。 在这种特定情况下，可以用 empty() 方法来替代。 disconnect_all_slots() 方法所做的实际上正是它的名字所表达的：释放所有已有的关联。

    看完了函数如何被关联至信号，以及弄明白了信号被触发时会发生什么事之后，还有一个问题：这些函数的返回值去了哪里？以下例子回答了这个问题。

#include <boost/signal.hpp> #include <iostream> int func1() {   return 1; } int func2() {   return 2; } int main() {   boost::signal<int ()> s;   s.connect(func1);   s.connect(func2);   std::cout << s() << std::endl; } 

    func1() 和 func2() 都具有 int 类型的返回值。 s 将处理两个返回值，并将它们都写出至标准输出流。 那么，到底会发生什么呢？

    以上例子实际上会把 2 写出至标准输出流。 两个返回值都被 s 正确接收，但除了最后一个值，其它值都会被忽略。缺省情况下，所有被关联函数中，实际上只有最后一个返回值被返回。

    你可以定制一个信号，令每个返回值都被相应地处理。为此，要把一个称为合成器(combiner)的东西作为第二个参数传递给 boost::signal。

#include <boost/signal.hpp> #include <iostream> #include <algorithm> int func1() {   return 1; } int func2() {   return 2; } template <typename T> struct min_element {   typedef T result_type;   template <typename InputIterator>   T operator()(InputIterator first, InputIterator last) const   {     return *std::min_element(first, last);   } }; int main() {   boost::signal<int (), min_element<int> > s;   s.connect(func1);   s.connect(func2);   std::cout << s() << std::endl; }