答案:通过std::function和可变模板参数实现支持多类型槽函数的信号机制,具备连接管理与解耦特性。

在C++中实现一个简单的信号与槽机制,核心目标是解耦对象之间的通信。Qt框架中的信号槽非常经典,但不依赖Qt时,我们可以通过现代C++(如C++11及以上)的特性,比如std::function、可变模板参数和std::shared_ptr来实现一个轻量级版本。
信号(Signal)是一个事件发生的通知者,槽(Slot)是响应这个事件的函数。我们需要做到:
这里采用基于std::function存储回调,并用连接ID管理订阅关系。
定义一个模板类Signal,支持任意参数的函数签名:
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#include <vector>
#include <functional>
#include <algorithm>
template <typename... Args>
class Signal {
private:
using SlotType = std::function<void(Args...)>;
std::vector<SlotType> slots_;
int next_id_ = 0;
std::vector<int> free_ids_;
public:
// 连接一个槽函数,返回连接ID
int connect(SlotType slot) {
int id;
if (free_ids_.empty()) {
id = next_id_++;
slots_.push_back(slot);
} else {
id = free_ids_.back();
free_ids_.pop_back();
slots_[id] = slot;
}
return id;
}
// 断开连接
void disconnect(int id) {
if (id >= 0 && id < (int)slots_.size() && slots_[id]) {
slots_[id] = nullptr;
free_ids_.push_back(id);
}
}
// 触发信号,调用所有有效槽
void emit(Args... args) {
for (const auto& slot : slots_) {
if (slot) {
slot(args...);
}
}
}
};
下面演示如何连接普通函数、lambda和成员函数:
#include <iostream>
struct Receiver {
void onEvent(int value) {
std::cout << "Received: " << value << "\n";
}
};
void globalCallback(int value) {
std::cout << "Global handler: " << value << "\n";
}
int main() {
Signal<int> sig;
Receiver receiver;
// 连接全局函数
int conn1 = sig.connect(globalCallback);
// 连接lambda
int conn2 = sig.connect([](int v) {
std::cout << "Lambda received: " << v << "\n";
});
// 连接成员函数(注意捕获receiver实例)
int conn3 = sig.connect([&receiver](int v) {
receiver.onEvent(v);
});
// 发送信号
sig.emit(42);
// 断开某个连接
sig.disconnect(conn2);
std::cout << "After disconnecting lambda:\n";
sig.emit(100);
return 0;
}
输出结果:
Global handler: 42 Lambda received: 42 Received: 42 After disconnecting lambda: Global handler: 100 Received: 100
当前实现简单实用,但可用于生产环境前建议增强以下几点:
slots_的访问应加锁(如std::mutex)std::weak_ptr检测生命周期Connection类,支持RAII自动断开基本上就这些。这个轻量级信号槽机制适合嵌入小型项目或学习事件驱动编程模型,不复杂但足够灵活。
以上就是c++++怎么实现一个简单的信号槽机制_c++信号与槽机制的实现与应用的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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