C++中實現回撥機制的幾種方式[轉]

 

（1）Callback方式
Callback的本質是設定一個函式指標進去，然後在需要需要觸發某個事件時呼叫該方法, 比如Windows的視窗訊息處理函式就是這種型別。

比如下面的示例程式碼，我們在Download完成時需要觸發一個通知外面的事件：

typedef void (__stdcall *DownloadCallback)(const char* pURL, bool bOK);
void DownloadFile(const char* pURL, DownloadCallback callback)
{
    cout << "downloading: " << pURL << "" << endl;
    callback(pURL, true);
}
void __stdcall OnDownloadFinished(const char* pURL, bool bOK)
{
    cout << "OnDownloadFinished, URL:" << pURL << "    status:" << bOK << endl;
}

(2)Sink方式
Sink的本質是你按照對方要求實現一個C++介面，然後把你實現的介面設定給對方，對方需要觸發事件時呼叫該介面， COM中連線點就是居於這種方式。

上面下載檔案的需求，如果用Sink實現，程式碼如下:

class IDownloadSink
{
public:
    virtual void OnDownloadFinished(const char* pURL, bool bOK) = 0;
};
class CMyDownloader
{
public:
    CMyDownloader(IDownloadSink* pSink)
        :m_pSink(pSink)
    {
    }

    void DownloadFile(const char* pURL)
    {
        cout << "downloading: " << pURL << "" << endl;
        if(m_pSink != NULL)
        {
            m_pSink->OnDownloadFinished(pURL, true);
        }
    }

private:
    IDownloadSink* m_pSink;
};

class CMyFile: public IDownloadSink
{
public:
    void download()
    {
        CMyDownloader downloader(this);
        downloader.DownloadFile("www.baidu.com");
    }

    virtual void OnDownloadFinished(const char* pURL, bool bOK)
    {
        cout << "OnDownloadFinished, URL:" << pURL << "    status:" << bOK << endl;
    }
};

(3)Delegate方式
Delegate的本質是設定成員函式指標給對方，然後讓對方在需要觸發事件時呼叫。
C#中用Delegate的方式實現Event，讓C++程式設計師很是羨慕，C++中因為語言本身的關係，要實現Delegate還是很麻煩的。
上面的例子我們用Delegate的方式實現如下: 

class CDownloadDelegateBase
{
public:
    virtual void Fire(const char* pURL, bool bOK) = 0;
};

template<typename O, typename T>
class CDownloadDelegate: public CDownloadDelegateBase
{
    typedef void (T::*Fun)(const char*, bool);
public:
    CDownloadDelegate(O* pObj = NULL, Fun pFun = NULL)
        :m_pFun(pFun), m_pObj(pObj)
    {
    }
    
    virtual void Fire(const char* pURL, bool bOK)
    {
        if(m_pFun != NULL
            && m_pObj != NULL)
        {
            (m_pObj->*m_pFun)(pURL, bOK);
        }
    }

private:
    Fun m_pFun;
    O* m_pObj;
};

template<typename O, typename T>
CDownloadDelegate<O,T>* MakeDelegate(O* pObject, void (T::*pFun)(const char* pURL, bool))
{
    return new CDownloadDelegate<O, T>(pObject, pFun);
}

class CDownloadEvent
{
public:
    ~CDownloadEvent()
    {
        vector<CDownloadDelegateBase*>::iterator itr = m_arDelegates.begin();
        while (itr != m_arDelegates.end())
        {
            delete *itr;
            ++itr;
        }
        m_arDelegates.clear();
    }

    void operator += (CDownloadDelegateBase* p)
    {
        m_arDelegates.push_back(p);
    }

    void operator -= (CDownloadDelegateBase* p)
    {
        ITR itr = remove(m_arDelegates.begin(), m_arDelegates.end(), p);

        ITR itrTemp = itr;
        while (itrTemp != m_arDelegates.end())
        {
            delete *itr;
            ++itr;
        }
        m_arDelegates.erase(itr, m_arDelegates.end());
    }

    void operator()(const char* pURL, bool bOK)
    {
        ITR itrTemp = m_arDelegates.begin();
        while (itrTemp != m_arDelegates.end())
        {
            (*itrTemp)->Fire(pURL, bOK);
            ++itrTemp;
        }
    }

private:
    vector<CDownloadDelegateBase*> m_arDelegates;
    typedef vector<CDownloadDelegateBase*>::iterator ITR;
};


class CMyDownloaderEx
{
public:
    void DownloadFile(const char* pURL)
    {
        cout << "downloading: " << pURL << "" << endl;
        downloadEvent(pURL, true);
    }

    CDownloadEvent downloadEvent;
};

class CMyFileEx
{
public:
    void download()
    {
        CMyDownloaderEx downloader;
        downloader.downloadEvent += MakeDelegate(this, &CMyFileEx::OnDownloadFinished);
        downloader.DownloadFile("www.baidu.com");
    }

    virtual void OnDownloadFinished(const char* pURL, bool bOK)
    {
        cout << "OnDownloadFinished, URL:" << pURL << "    status:" << bOK << endl;
    }
};

可以看到Delegate的方式程式碼量比上面其他2種方式大多了，並且我們上面是固定引數數量和型別的實現方式，如果要實現可變引數，要更加麻煩的多。
可變引數的方式可以參考這2種實現:
Yet Another C#-style Delegate Class in Standard C++
Member Function Pointers and the Fastest Possible C++ Delegates


我們可以用下面的程式碼測試我們上面的實現：

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

    DownloadFile("www.baidu.com", OnDownloadFinished);

    CMyFile f1;
    f1.download();

    CMyFileEx ff;
    ff.download();

    system("pause");

    return 0;
}

最後簡單比較下上面3種實現回撥的方法:
第一種Callback的方法是程式導向的，使用簡單而且靈活，正如C語言本身。
第二種Sink的方法是物件導向的，在C++裡使用較多， 可以在一個Sink裡封裝一組回撥介面，適用於一系列比較固定的回撥事件。
第三種Delegate的方法也是物件導向的，和Sink封裝一組介面不同，Delegate的封裝是以函式為單位，粒度比Sink更小更靈活。 

你更傾向於用哪種方式來實現回撥?