细说C++委托和消息反馈模板(C++委托与消息反馈模板详解)

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ithorizon 7个月前 (10-21) 阅读数 21 #后端开发

C++委托与消息反馈模板详解

一、引言

在C++编程中，委托（Delegate）和消息反馈（Callback）是两种常用的设计模式，它们令对象能够在特定的条件下“委托”另一个对象执行某些操作，或者“回调”一个函数以响应某些事件。本文将详细介绍C++中的委托和消息反馈模板，以及怎样在实际编程中应用它们。

二、委托（Delegate）

委托是一种能够将函数指针作为参数传递的类或者函数。它允许我们将函数调用委托给另一个对象或函数。在C++中，委托通常通过函数指针、函数对象或者std::function来实现。

2.1 函数指针委托

使用函数指针作为委托是最易懂的行为。下面是一个易懂的例子：


class Example {
public:
    void doSomething() {
        std::cout << "Doing something..." << std::endl;
    }
    void performAction(void (*action)()) {
        action();
    }
};
int main() {
    Example example;
    example.performAction(&Example::doSomething);
    return 0;
}

2.2 函数对象委托

除了函数指针，我们还可以使用函数对象来实现委托。函数对象是一个重载了operator()的类，它可以像函数一样被调用。


class Action {
public:
    void operator()() {
        std::cout << "Action performed!" << std::endl;
    }
};
class Example {
public:
    void performAction(Action action) {
        action();
    }
};
int main() {
    Example example;
    example.performAction(Action());
    return 0;
}

2.3 std::function委托

从C++11起初，std::function提供了一个通用的函数封装器，它可以保存、传递和调用任何可调用目标（如普通函数、lambda表达式、函数对象等）。


#include 
#include 
class Example {
public:
    void performAction(std::function action) {
        action();
    }
};
int main() {
    Example example;
    example.performAction([]() {
        std::cout << "Lambda expression executed!" << std::endl;
    });
    return 0;
}

三、消息反馈（Callback）

消息反馈是一种设计模式，允许我们将一个函数传递给另一个函数，以便在某个事件出现时调用它。这种模式常用于事件驱动编程，如GUI编程或网络编程。

3.1 基本概念

下面是一个易懂的消息反馈的例子，展示了怎样使用回调函数处理事件：


#include 
void onEvent(int event, std::function callback) {
    std::cout << "Event " << event << " occurred." << std::endl;
    callback(event);
}
int main() {
    onEvent(1, [](int event) {
        std::cout << "Callback for event " << event << std::endl;
    });
    return 0;
}

3.2 异步回调

在实际应用中，回调函数通常用于处理异步事件。下面是一个使用std::async和std::future来实现异步回调的例子：


#include 
#include 
#include 
void processData(std::function callback) {
    std::cout << "Processing data..." << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    callback(42);
}
int main() {
    auto future = std::async(std::launch::async, processData, [](int result) {
        std::cout << "Data processed, result: " << result << std::endl;
    });
    std::cout << "Waiting for processing to complete..." << std::endl;
    future.wait();
    return 0;
}

四、委托与消息反馈模板

在实际编程中，我们常常需要将委托和消息反馈结合起来使用。下面是一个使用模板实现通用委托和消息反馈的例子：


#include 
#include 
template
class Delegate {
private:
    std::function func;
public:
    Delegate(ReturnType(*action)(Args...)) : func(action) {}
    ReturnType operator()(Args... args) {
        return func(args...);
    }
};
template
void performAction(Delegate& delegate, Args... args) {
    delegate(args...);
}
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
int main() {
    Delegate addDelegate(add);
    performAction(addDelegate, 1, 2);
    return 0;
}