C++ 中的回调给班级成员

Question

我们为客户提供了一个简单的通讯库。

我的问题是：如何保存指向客户类中方法的指针？

Library.h 是头文件，其中包含我们的客户建立通信所需的所有方法。

library.cpp 是我们的代码。在这里的某个地方，我必须保存来自客户的回调函数方法的指针。

customer.cpp 是客户如何使用我们的库的示例。

library.h：

// This is the header file what our customer gets
class Library {
  public:
    template <class Object, class Function>
    void SetCallback(Object &obj, Function f);
};

library.cpp：

struct T_CUSTOMER {
    Object o;   // <- ???
    Function f; // <- ???
} customer;

void Library::SetCallback(Object &obj, Function f) {
    //Saving the method from our costumer
    customer.o = obj;   // <- ???
    customer.f = f;     // <- ???
}

void someFunction(void) {
    // here i want to call the method from the customer
    customer.o->customer.f(); //<- ???
}

customer.cpp：

class AnyCustomerClass {
    private:
        Library lib;

    public:
        AnyCustomerClass() {
            //< here the customer sets his method which I should call
            lib.SetCallback(this, &AnyCustomerClass::callback());
        }

        callback() {
            // do something
        }
}

感谢您的帮助！

Answer 1

基本思想是，您定义一个抽象回调类，该类实际上传递给您的接口。这个回调传递单个 int 参数的函数：

struct Callback {
  virtual ~Callback(){}
  virtual void operator()(int param)=0;
};

此类允许您的实现无需了解需要回调的代码。当然，要调用一个类，您确实需要一个了解其目标的 Callback 实例。因此，您还提供了一个模板化子类，使您的库的用户可以轻松地将其类之一中的方法绑定到通用回调的实例：-

template<class T>
class ClassCallback : public Callback {
  T* _classPtr;
  typedef void(T::*fncb)(int param);
  fncb _cbProc;
public:
  ClassCallback(T* classPtr,fncb cbProc):_classPtr(classPtr),_cbProc(cbProc){}
  virtual void operator()(int param){
    (_classPtr->*_cbProc)(param);
  }
};

要从其类创建回调的实例，代码将看起来像这样。调用也很简单：

struct CMyClass {
  Library* _theLibrary;
  CMyClass(Library* init):_theLibrary(init){
    Callback* pCB = new ClassCallback<CMyClass>(&myClass,&CMyClass::OnCb);
    _theLibrary->SetCallback(pCB);
  }
  void OnCb(int){
    // callback triggered
  }
  void Run(){
    _theLibrary->DoWork();
  }
};

总之：Library.h 看起来像这样。定义抽象回调类、您的库类以及客户用来包装其类及其回调方法的模板化实用程序类：

// This is the header file what our customer gets
struct Callback {... };
class Library {
  Callback* _pcb;
  public:
    void SetCallback(Callback* pcb){_pcb=pcb;}
    void DoWork(){
      int status=0;
      (*pcb)(status);
    }
    ~Library(){delete _pcb;}

};
template<class T> struct ClassCallback{ ... };

Answer 2

基本思想是在虚拟函数调用后面隐藏对象和函数（代码中的Object和Function）的确切类型，并将两者包装在抽象接口中（这是“类型擦除”惯用语）。

然后，您可以让您的客户通过模板接口从您的“基本回调”类型派生。

有关教程，请参阅此网站上的第 4 部分。或者看看 Boost.Function 和 < a href="http://www.boost.org/doc/libs/1_45_0/libs/bind/bind.html" rel="nofollow">Boost.Bind 工作（他们正是这样做的，尽管使用稍微强大的界面）

Answer 3

最简单、最灵活的方法是使用 std::function。

假设我有一个函数（但这也可以是一个类），它需要调用传递给它的另一个函数。我这样定义这个函数：

#include <functional>         // defines std::function
#include <iostream>

typedef std::function<bool(int)> FunctionPtr;

void myFunction (const FunctionPtr &functionPtr)
{
std::cout << "Before" << std::endl;
functionPtr(123);
std::cout << "After" << std::endl;
}

有关如何使用它的第一个示例是使用全局函数（或静态方法），如下所示：

bool myFunPtr(int i)
   {
   std::cout << "FunPtr:" << i << std::endl;
   return true;
   }

int main()
{
myFunction (myFunPtr);
}

我只是将函数指针传递给 myFunction。

我还可以使用 lambda 表达式，如下所示：

int main()
{
myFunction ([](int i)->bool{std::cout << "Lambda:" << i << std::endl;return true;});
}

第三个示例（这可能是您想要的）是传递已定义函数运算符的类实例，如下所示：

class X
   {
   public:
      X(std::string s) : m_s(s) {}
      bool operator()(int i)
         {
         std::cout << m_s << i << std::endl;
         return true;
         } 
   private:
      std::string m_s;
   };

int main()
{
myFunction ([](int i)->bool{std::cout << "Lambda:" << i << std::endl;return true;});

myFunction (myFunPtr);

X x1("x1:");
myFunction (x1);

X x2("x2:");
myFunction (x2);
}

正如您所见，使用 std::函数中，我可以传递 3 种不同类型的“函数引用”（函数指针、lambda 和函子）。

Answer 4

下面的代码似乎以某种方式工作，但恕我直言，整个设计非常可疑。
http://codepad.org/9QDcMJAg

#include <stdio.h>

struct Library {
  template <class Object,class Function>
  void SetCallback(Object &obj, Function f);
};


struct Object {
  void Method( void );
};

typedef void (Object::*Function)(void);

struct T_CUSTOMER {
  Object o;  
  Function f;
};

T_CUSTOMER customer;

template <class Object,class Function>
void Library::SetCallback( Object &obj, Function f ) {
  customer.o = obj;
  customer.f = f;  
}

void someFunction(void) {
  (customer.o.*customer.f)();
}

struct AnyCustomerClass : Object {
  Library lib;

  AnyCustomerClass() {
    lib.SetCallback( *this, (Function)&AnyCustomerClass::callback );
  }

  void callback(void) {
    printf( "callback!\n" );
  }
};

int main( void ) {

  AnyCustomerClass a;

  someFunction();

}

Answer 5

感谢您的回答，但我在实现方面仍然存在问题（我通常用java或C（微控制器）进行编程。从未想过在C++中实现这一点对我来说会如此复杂））

我喜欢使用Chris的建议贝克.

library.h

// This is the header file what our customer gets
struct Callback {
  virtual void operator()(int param)=0;
};
class Library {
    Callback *cb;
  public:
    void SetCallback(Callback*);
};
template<class T>
class ClassCallback : public Callback {
  T* _classPtr;
  typedef void(T::*fncb)(int dwTime);
  fncb _cbProc;
public:
  ClassCallback(T* classPtr,fncb cbProc):_classPtr(classPtr),_cbProc(cbProc){}
  virtual void operator()(int param){
    (_classPtr->*_cbProc)(param);
  }
};

customer.cpp

class T_Customer{
private:
    Library lib;
    void OnCallback(int param){
          printf("Parameter: %i\n",param);
      }
    };
public:
    T_Customer(){
        lib.SetCallback(new ClassCallback<T_Customer>(this,&T_Customer::OnCallback));
    }
};

Library.cpp

void Library::SetCallback(Callback *callback){
    cb = callback;
}


void executeCallback(){
  if(cb)
    (*cb)();
}

int main(void){
    T_Customer customer;
    executeCallback();
    return 0;
}