Александр Шаргин - Делегаты на C++

TObj›

bool CMethodDelegateVoid‹TObj›::Compare(IDelegateVoid* pDelegate) {

 CMethodDelegateVoid‹TObj›* pMethodDel = dynamic_cast‹CMethodDelegateVoid‹TObj›* ›(pDelegate);

 if (pMethodDel == NULL || pMethodDel-›m_pObj != m_pObj || pMethodDel-›m_pMethod != m_pMethod) return false;

 return true;

}

Классы CStaticDelegateVoid и CMethodDelegateVoid можно использовать непосредственно. Но для пользователя удобнее работать исключительно с интерфейсом IDelegateVoid, не задумываясь о существовании двух различных классов реализации. Поэтому напишем перегруженную функцию NewDelegate, которая будет создавать нужный объект и возвращать пользователю IDelegateVoid*. Её реализация будет выглядеть так:

IDelegateVoid* NewDelegate(void (*pFunc)()) {

 return new CStaticDelegateVoid(pFunc);

}

template ‹class TObj›

IDelegateVoid* NewDelegate(TObj* pObj, void (TObj::*pMethod)()) {

 return new CMethodDelegateVoid‹TObj› (pObj, pMethod);

}

Мы уже почти закончили. Осталось написать объектную обёртку над интерфейсом IDelegateVoid, которая будет поддерживать список указателей и определять набор операторов, аналогичных используемым в C# - operator=, operator(), operator+= и operator-=. Для простоты будем использовать стандартный класс std::list для хранения списка указателей.

#include ‹list›

class CDelegateVoid {

public:

 CDelegateVoid(IDelegateVoid* pDelegate = NULL) {

 Add(pDelegate);

}

 ~CDelegateVoid() { RemoveAll(); }

 bool IsNull() { return (m_DelegateList.size() == 0); }

 CDelegateVoid& operator=(IDelegateVoid* pDelegate) {

  RemoveAll();

  Add(pDelegate);

  return *this;

 }

 CDelegateVoid& operator+=(IDelegateVoid* pDelegate) {

  Add(pDelegate);

  return *this;

 }

 CDelegateVoid& operator-=(IDelegateVoid* pDelegate) {

  Remove(pDelegate);

  return *this;

 }

 void operator()() { Invoke(); }

private:

 void Add(IDelegateVoid* pDelegate);

 void Remove(IDelegateVoid* pDelegate);

 void RemoveAll();

 void Invoke();

private:

 std::list‹IDelegateVoid*› m_DelegateList;

};

Для реализации необходимого набора операторов используются вспомогательные методы Add, Remove, RemoveAll и Invoke. Метод Add добавляет новый указатель IDelegateVoid* в список:

void CDelegateVoid::Add(IDelegateVoid* pDelegate) {

 if (pDelegate != NULL) m_DelegateList.push_back(pDelegate);

}

Метод Remove ищет в списке делегат, ссылающийся на заданную функцию, и в случае обнаружения удаляет его:

void CDelegateVoid::Remove(IDelegateVoid* pDelegate) {

 std::list‹IDelegateVoid*›::iterator it;

 for(it = m_DelegateList.begin(); it!= m_DelegateList.end(); ++it) {

  if((*it)-›Compare(pDelegate)) {

   delete (*it);

   m_DelegateList.erase(it);

   break;

  }

 }

 delete pDelegate;

}

Метод RemoveAll просто очищает список, удаляя из него все делегаты:

void CDelegateVoid::RemoveAll() {

 std::list‹IDelegateVoid*›::iterator it;

 for(it = m_DelegateList.begin(); it != m_DelegateList.end(); ++it) delete (*it);

 m_DelegateList.clear();

}

Наконец, метод Invoke вызывает все функции и методы, на которые ссылаются делегаты из списка:

void CDelegateVoid::Invoke() {

 std::list‹IDelegateVoid*›::const_iterator it;

 for (it = m_DelegateList.begin(); it != m_DelegateList.end(); ++it) (*it)-›Invoke();

}

Использовать полученный класс делегата можно примерно так.

void Global() {

 std::cout ‹‹ "Global" ‹‹ std::endl;

}

class C {

public:

 void Method() { std::cout ‹‹ "Method" ‹‹ std::endl; }

 static void StaticMethod() { std::cout ‹‹ "StaticMethod" ‹‹ std::endl; }

};

int main() {

 C c;

 CDelegateVoid delegate = NewDelegate(Global);

 delegate += NewDelegate(&c, &C::Method);

 delegate += NewDelegate(C::StaticMethod);

 delegate(); // вызывается Global, Method и StaticMethod.

 delegate -= NewDelegate(C::StaticMethod);

 delegate -= NewDelegate(Global);

 delegate(); // вызывается только Method.

 return 0;

}

Как видим, класс CDelegateVoid очень похож на делегаты из C#. Он полностью типобезопасен, так как попытка передать функции NewDelegate ссылку на функцию или метод, сигнатура которых отличается от void(void), немедленно приведёт к ошибке. Реализация класса CDelegateVoid не использует никаких предположений о размере и устройстве указателя на метод класса, поэтому он может использоваться как при обычном, так и при множественном и виртуальном наследовании. Его можно без изменений переносить на новые платформы и компиляторы.

Общая реализация

Теперь посмотрим, как можно обобщить класс CDelegateVoid для применения с различными сигнатурами. Используя шаблоны, мы можем параметризовать как тип возвращаемого значения, так и типы параметров функций, на которые ссылаются делегаты. В то же время, мы не можем определить единый шаблон, поддерживающий разное количество параметров, поэтому для каждого количества параметров необходимо реализовать свой класс. Поскольку наборы от 0 до 10 параметров покрывают 99% практических нужд при работе с делегатами, нам нужно написать 11 шаблонов делегатов CDelegate0, CDelegate1,…, CDelegate10. Вот как будет начинаться описание делегата, который возвращает произвольное значение и принимает произвольный (но --">