从回调中访问数据

Question

我有一些代码和数据，它们当前都封装在一个结构中，而该结构又位于一个命名空间内。我正在尝试集成一个外部库，它使用老式的回调。我需要在回调上下文中访问我的数据，但回调 API 不提供添加个性化参数的方法。

我知道规避这个问题的唯一方法是添加一个指向我的结构的全局指针，以便回调知道在哪里找到数据，或者使用一堆 boost 类从我的结构创建一个假函数指针，以便回调到使用。这两种选择都更像是绕过 OOP 限制，而不是实际的解决方案。

因此，我正在争论是否完全放弃该结构，并将其转换为独立的代码和数据。本质上，数据将成为全局的（或更可能的是，包装在全局结构中），但将在其名称空间的范围内。

使数据成为“全局”的理由：

• 代码在程序中具有单一目的，并且在程序的生命周期中始终使用同一组数据。数据永远不会被分配或释放。
• 此代码和数据从未被实例化。从来没有也永远不会有多个副本。
• 我不喜欢 OOP（我使用 C++，因为它是完成这项工作的最佳工具），因此我觉得没有必要仅在原则上对其进行封装。

然而，有一个我想避免的缺点：

• 即使数据位于单独的命名空间中（并忽略我是唯一编写此程序的人这一事实），也没有什么可以阻止程序的其他部分访问这个数据。如果真的发生了，我将没有简单的方法来追踪它。

到目前为止，我唯一的想法是将全局数据包装在未命名的命名空间中。出于所有意图和目的，这应该使其对代码库的其余部分不可见，并消除不使用全局变量的最常见原因。然而，这也意味着访问它所需的代码必须全部包含在一个文件中，如果该文件变大，这可能会变得很痛苦。

还有其他我没有想到的选择吗？或者这已经是最好的选择了吗？

Answer 1

您可以只使用一些模板化静态函数来为您提供数据指针，尽管您必须在编译时指定这些函数：

#include <iostream>
using namespace std;

template <class Data, int ID>
struct ext_library_context
{
    static Data data;
    static void callback()
    {
        // callback code, using data
        cout << data << endl;
    }
};

template <class Data, int ID>
Data ext_library_context<Data, ID>::data;

void ext_library_call(void callback())
{
    callback();
}

int main()
{
    int d1 = 1;
    ext_library_context<int, 1>::data = d1;

    int d2 = 2;
    ext_library_context<int, 2>::data = d2;

    ext_library_call(ext_library_context<int, 1>::callback);
    ext_library_call(ext_library_context<int, 2>::callback);
}

只要您为每次调用使用唯一的数据/ID 模板参数组合，就不应该有任何问题。

Answer 2

至于保护全局状态免遭意外使用，您可以将其包装在一个类中，将成员标记为私有，并将回调函数声明为友元。

Answer 3

将您的数据放入一个类中并实例化该类静态-盟友：

class MyClass {
  private:
    Data data;  // variables which you avoid declaring globally
  public:
    void real_callback() {
       do_something(data);
    }
};

void callback() {
    static MyClass my_class;  // here is the trick. 
    my_class.real_callback();
    // Or you can instantiate it on heap
    // static auto my_class = new MyClass;
    // my_class->real_callback();
}

int main() {
    old_function_wanting_a_callback(callback);
}