信号与槽机制可通过std::function、可变参数模板和连接管理实现,支持普通函数与成员函数绑定,利用vector存储回调,配合mutex实现线程安全,适用于轻量级事件通信。

信号与槽机制是事件驱动编程的核心,Qt 框架中的 Signals/Slots 提供了对象间松耦合的通信方式。在 C++ 中不依赖 Qt 实现类似功能,可以通过函数对象(std::function)、可变模板参数和连接管理来模拟。
目标是实现一个简单的 Signal 类,支持任意数量和类型的参数,允许绑定多个槽函数(成员函数或普通函数),并在信号触发时调用所有已连接的槽。
核心组件包括:
利用 C++11 的 std::function 和 std::vector 存储回调函数,结合可变参数模板适配不同函数签名。
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// signal.h
template
// 连接一个槽函数
int connect(SlotType slot) {
slots.push_back(slot);
return static_cast<int>(slots.size() - 1); // 返回连接ID
}
// 发出信号,调用所有槽
void emit(Args... args) {
for (auto& slot : slots) {
slot(args...);
}
}
// 断开指定ID的连接(简化版)
void disconnect(int id) {
if (id >= 0 && id < slots.size()) {
slots[id] = nullptr; // 标记为空
}
}private:
std::vector
std::function 可以包装成员函数指针,需配合对象实例使用 bind 或 lambda。
#include "signal.h"
class Button { public: Signal clicked;
void press() {
std::cout << "Button pressed.\n";
clicked.emit(); // 触发信号
}};
class Logger { public: void log() { std::cout
int main() { Button btn; Logger logger;
// 连接普通函数或lambda
auto conn1 = btn.clicked.connect([&]() {
std::cout << "Lambda response.\n";
});
// 连接成员函数
auto conn2 = btn.clicked.connect(std::bind(&Logger::log, &logger));
btn.press();
return 0;}
输出结果:
Button pressed. Lambda response. [LOG] Button was clicked!上述实现未处理连接生命周期和多线程问题。更完善的版本可以:
// 示例:添加 mutex 支持线程安全
template
void emit(Args... args) {
std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
for (auto& slot : slots) {
if (slot) slot(args...);
}
}private:
std::vector
基本上就这些。C++ 原生实现信号槽不难,关键是理解回调机制和泛型编程的结合。虽然不如 Qt 宏系统那样无缝,但足够用于轻量级事件通信场景。
以上就是C++如何实现一个信号与槽机制_C++模拟Qt的Signals/Slots进行事件驱动编程的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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