C++11实现Qt的信号槽机制

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概述

Qt的信号槽机制是Qt的核心机制，按钮点击的响应、线程间通信等都是通过信号槽来实现的，boost里也有信号槽，但和Qt提供的使用接口很不一样，本文主要是用C++11来实现一个简单的信号槽，该信号槽也实现了emit、slots、signals、connect关键字和函数、使用方法和Qt的信号槽基本类似，该信号槽机制用到了C++11的特性有：

可变参数模板类
智能指针
函数相关std::function、std::bind
using关键字
完美转发std::forward

该信号槽提供类成员函数、类非成员函数的连接、连接时支持std::bind、以及lambda表达式，信号槽机制的核心代码如下：

// Connect.hpp #ifndef _CONNECT_H #define _CONNECT_H#include <vector> #include <memory> #include <functional>#define emit #define slots #define signals public #define connect(sender, signal, slot) ((sender)->signal.bind(slot))template<typename... Args> class Slot { public: using OnFunc = std::function<void(Args&&...)>; Slot(const OnFunc& func) : m_func(func) { // Do nothing } void exec(Args&&... args) { m_func(std::forward<Args>(args)...); }private: OnFunc m_func = nullptr; };template<typename... Args> class Signal { public: using SlotPtr = std::shared_ptr<Slot<Args&&...>>; using OnFunc = std::function<void(Args&&...)>; void bind(const OnFunc& func) { m_slotVec.push_back(SlotPtr(new Slot<Args&&...>(func))); } void operator()(Args&&... args) { for (auto& iter : m_slotVec) { iter->exec(std::forward<Args>(args)...); } }private: std::vector<SlotPtr> m_slotVec; };#endif

下面是使用C++11信号槽机制的代码：

// main.cpp /************************************************ * 该例程讲解用C++11来实现Qt的信号槽机制 * 使用到的C++11特性有： * 1.可变参数模板类 * 2.智能指针 * 3.函数相关std::function、std::bind * 4.using关键字 * 5.完美转发std::forward ************************************************/ #include "Connect.hpp" #include <iostream> #include <string>class A { public: void start() { emit m_s1(); emit m_s2("Hello C++11"); emit m_s3(100, "Hello C++11"); }signals: Signal<> m_s1; // 不带参数的信号 Signal<std::string> m_s2; Signal<int, std::string> m_s3; };class B { public slots: void func1() { std::cout << "func1" << std::endl; } void func2(const std::string& str) { std::cout << str << std::endl; } void func3(int n, const std::string& str) { std::cout << n << " " << str << std::endl; } };void func(const std::string& str) { std::cout << "func " << str << std::endl; }int main() { A a; B b; // 信号与槽绑定 connect(&a, m_s1, std::bind(&B::func1, &b)); connect(&a, m_s2, std::bind(&B::func2, &b, std::placeholders::_1)); connect(&a, m_s3, std::bind(&B::func3, &b, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2)); connect(&a, m_s2, std::bind(func, std::placeholders::_1)); connect(&a, m_s2, [](const std::string& str) { std::cout << "lambda str: " << str << std::endl; }); a.start(); return 0; }