0

0

c++如何安全地发布和订阅事件_c++事件系统与线程安全发布订阅模型实现

冰火之心

冰火之心

发布时间:2025-11-25 01:23:24

|

915人浏览过

|

来源于php中文网

原创

答案:C++安全事件系统需用weak_ptr管理生命周期、mutex保护订阅列表,并结合enable_shared_from_this避免悬挂回调。

c++如何安全地发布和订阅事件_c++事件系统与线程安全发布订阅模型实现

在C++中实现安全的事件发布与订阅系统,关键在于处理好对象生命周期、线程安全和回调调用的时序问题。一个健壮的事件系统需要支持多线程环境下的发布-订阅模式,同时避免因对象销毁导致的悬空指针或野函数调用。

事件系统的基本结构

一个典型的事件系统包含三个核心部分:事件源(Publisher)、事件监听器(Subscriber)和事件分发器(EventBus 或 Signal/Slot 机制)。最简单的形式可以通过函数对象(std::function)和连接管理来实现。

使用 std::shared_ptrstd::weak_ptr 可以有效管理订阅者的生命周期。当订阅者被销毁时,发布者通过 weak_ptr 检测到该对象已不存在,自动跳过无效回调。

示例结构:
  • 事件总线维护一个 weak_ptr 的观察者列表
  • 每个订阅者注册时传入回调函数和自身 shared_ptr
  • 发布事件时遍历列表,仅对 still alive 的 weak_ptr 提升为 shared_ptr 后执行回调

线程安全的订阅与发布

多线程环境下,多个线程可能同时注册、注销或触发事件,必须保证这些操作的原子性。使用 std::mutex 对事件列表的读写进行保护是最直接的方式。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

但频繁加锁会影响性能,尤其是高频率事件场景。可以考虑以下优化:

  • 使用读写锁(std::shared_mutex)允许多个发布者并发读取订阅列表
  • 采用无锁队列缓存事件,在单独线程中派发,减少临界区时间
  • 每个线程维护本地事件队列,定期同步到主分发器

注意:回调执行本身通常不应持有锁,避免死锁或阻塞其他订阅者。

BibiGPT-哔哔终结者
BibiGPT-哔哔终结者

B站视频总结器-一键总结 音视频内容

下载

避免悬挂回调和析构竞争

常见问题是:订阅者正在被析构,而另一线程正准备调用其回调方法。即使使用 weak_ptr,也不能完全防止 this 指针失效。

解决方案是让订阅者显式取消订阅,或提供一个“关闭”信号机制。更优雅的做法是结合 std::enable_shared_from_this,确保只有当对象仍存活时才允许回调执行。

代码片段示意:
class Subscriber : public std::enable_shared_from_this {
public:
    void onEvent() {
        auto self = shared_from_this(); // 只有在 shared_ptr 管理下才安全
        // 执行业务逻辑
    }
};

发布者调用前需从 weak_ptr.lock() 获取 shared_ptr,失败则说明对象已销毁,跳过即可。

实际可用的设计建议

对于生产级系统,推荐基于信号槽库如 Boost.Signals2,它原生支持线程安全和自动连接管理。若自行实现,应遵循以下原则:

  • 所有修改订阅列表的操作必须加锁
  • 事件分发尽量异步,避免在发布线程直接调用回调
  • 提供连接句柄(connection),允许订阅者主动断开
  • 支持自动断开(RAII 风格的 connection 对象)
  • 记录并处理回调异常,防止崩溃传播

基本上就这些。设计时优先考虑安全性而非极致性能,再根据实测瓶颈做针对性优化。

相关专题

更多
线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

479

2023.08.10

Python 多线程与异步编程实战
Python 多线程与异步编程实战

本专题系统讲解 Python 多线程与异步编程的核心概念与实战技巧,包括 threading 模块基础、线程同步机制、GIL 原理、asyncio 异步任务管理、协程与事件循环、任务调度与异常处理。通过实战示例,帮助学习者掌握 如何构建高性能、多任务并发的 Python 应用。

143

2025.12.24

空指针异常处理
空指针异常处理

本专题整合了空指针异常解决方法,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

22

2025.11.16

function是什么
function是什么

function是函数的意思,是一段具有特定功能的可重复使用的代码块,是程序的基本组成单元之一,可以接受输入参数,执行特定的操作,并返回结果。本专题为大家提供function是什么的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

473

2023.08.04

js函数function用法
js函数function用法

js函数function用法有:1、声明函数;2、调用函数;3、函数参数;4、函数返回值;5、匿名函数;6、函数作为参数;7、函数作用域;8、递归函数。本专题提供js函数function用法的相关文章内容,大家可以免费阅读。

163

2023.10.07

c++主流开发框架汇总
c++主流开发框架汇总

本专题整合了c++开发框架推荐,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

79

2026.01.09

c++框架学习教程汇总
c++框架学习教程汇总

本专题整合了c++框架学习教程汇总,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

46

2026.01.09

学python好用的网站推荐
学python好用的网站推荐

本专题整合了python学习教程汇总,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

121

2026.01.09

学python网站汇总
学python网站汇总

本专题整合了学python网站汇总,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

12

2026.01.09

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Django 教程
Django 教程

共28课时 | 3万人学习

Excel 教程
Excel 教程

共162课时 | 11.4万人学习

SciPy 教程
SciPy 教程

共10课时 | 1.1万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号