Signals-The Boost C++ Libraries
Signals-The Boost C++ Libraries
本文翻译自Signals
Signals
Boost.Signals2提供了boost::signals2::signal类，可用于创建信号。 此类在boost/signals2/signal.hpp中定义。 或者，您可以使用头文件boost/signals2.hpp，它是一个主头文件，定义了Boost.Signals2中可用的所有类和函数。
Boost.Signals2定义boost::signals2::signal和其他类，以及命名空间boost::signals2中的所有函数。
示例67.1 “Hello,World” 使用boost::signals2::signal
#include <boost/signals2.hpp>
#include <iostream>
using namespace boost::signals2;
int main()
{
signal<void()> s;
s.connect([]{ std::cout << "Hello, world!\n"; });
s();
}boost::signals2::signal是一个类模板，它期望将用作事件处理程序的函数的签名作为模板参数。 在例67.1中，只有具有void()签名的函数才能与信号s关联。
Lambda函数通过connect()与信号s关联。 因为lambda函数符合所需的签名void()，所以成功建立了关联。 每当信号s触发时，都会调用lambda函数。
像常规函数一样通过调用来触发信号。 该函数的签名与作为模板参数传递的签名相匹配。 方括号为空，因为void()不需要任何参数。 调用s会导致触发器，该触发器又执行先前与connect()关联的lambda函数。
例67.1也可以用std::function实现，如例67.2所示。
示例67.2 “Hello,World!” 使用std::function
#include <functional>
#include <iostream>
int main()
{
std::function<void()> f;
f = []{ std::cout << "Hello, world!\n"; };
f();
}在示例67.2中，当调用f时，也会执行lambda函数。 虽然std::function仅可用于示例67.2之类的场景，但Boost.Signals2提供了更多种类。 例如，它可以将多个功能与特定信号关联（请参见示例67.3）。
示例67.3 使用boost::signals2::signal的多个事件处理程序
#include <boost/signals2.hpp>
#include <iostream>
using namespace boost::signals2;
int main()
{
signal<void()> s;
s.connect([]{ std::cout << "Hello"; });
s.connect([]{ std::cout << ", world!\n"; });
s();
}boost::signals2::signal允许您通过重复调用connect()将多个功能分配给特定信号。 无论何时触发信号，函数都会按照它们与connect()关联的顺序执行。
还可以在connect()的重载版本的帮助下显式定义该顺序，该版本期望将int类型的值作为附加参数（示例67.4）。
示例67.4 具有明确顺序的事件处理程序
#include <boost/signals2.hpp>
#include <iostream>
using namespace boost::signals2;
int main()
{
signal<void()> s;
s.connect(1, []{ std::cout << ", world!\n"; });
s.connect(0, []{ std::cout << "Hello"; });
s();
}与前面的示例一样，示例67.4显示Hello，world!。
要从信号中释放关联的函数，请调用disconnect()。
示例67.5 断开事件处理程序与boost::signals2::signal的连接
#include <boost/signals2.hpp>
#include <iostream>
using namespace boost::signals2;
void hello() { std::cout << "Hello"; }
void world() { std::cout << ", world!\n"; }
int main()
{
signal<void()> s;
s.connect(hello);
s.connect(world);
s.disconnect(world);
s();
}示例67.5仅输出Hello，因为在触发信号之前已释放了与world()的关联。
除了connect()和disconnect()外，boost:: signals2::signal还提供了一些其他成员函数（请参见示例67.6）。
示例67.6 boost::signals2::signal的其他成员函数
#include <boost/signals2.hpp>
#include <iostream>
using namespace boost::signals2;
int main()
{
signal<void()> s;
s.connect([]{ std::cout << "Hello"; });
s.connect([]{ std::cout << ", world!"; });
std::cout << s.num_slots() << '\n';
if (!s.empty())
s();
s.disconnect_all_slots();
}num_slots()返回关联函数的数量。 如果没有函数关联，则num_slots()返回0。empty()告诉您是否连接了事件处理程序。 disconnect_all_slots()的功能恰如其名：释放所有现有的关联。
示例67.7 处理事件处理程序的返回值
#include <boost/signals2.hpp>
#include <iostream>
using namespace boost::signals2;
int main()
{
signal<int()> s;
s.connect([]{ return 1; });
s.connect([]{ return 2; });
std::cout << *s() << '\n';
}在示例67.7中，两个λ函数与信号s相关联。第一个lambda函数返回1，第二个返回2。
例67.7将2写入标准输出。 s正确接受了两个返回值，但忽略了最后一个返回值。默认情况下，仅返回所有关联函数的最后一个返回值。
请注意，s()不会直接返回最后一个调用函数的结果。返回类型为boost::optional的对象，取消引用后将返回数字2。触发与任何功能均不相关的信号不会产生任何返回值。因此，在这种情况下，boost::optional允许Boost.Signals2返回一个空对象。第21章介绍了boost::optional。
可以自定义信号，以便相应地处理各个返回值。为此，必须将组合器传递给boost::signals2::signal作为第二个模板参数。
示例67.8 用用户定义的组合器找到最小的返回值
#include <boost/signals2.hpp>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace boost::signals2;
template <typename T>
struct min_element
{
typedef T result_type;
template <typename InputIterator>
T operator()(InputIterator first, InputIterator last) const
{
std::vector<T> v(first, last);
return *std::min_element(v.begin(), v.end());
}
};
int main()
{
signal<int(), min_element<int>> s;
s.connect([]{ return 1; });
s.connect([]{ return 2; });
std::cout << s() << '\n';
}组合器是带有重载operator()的类。该操作符会被两个迭代器自动调用，这两个迭代器用于访问与特定信号关联的功能。当取消迭代器的引用时，将调用函数，并且它们的返回值在组合器中变得可用。然后可以使用标准库中的通用算法（例如std::min_element()）来计算并返回最小值（请参见示例67.8）。
boost::signals2::signal使用boost::signals2::optional_last_value作为默认组合器。该组合器返回类型为boost::optional的对象。用户可以使用任何类型的返回值定义组合器。例如，示例67.8中的组合器min_element将作为模板参数传递的类型返回给min_element。
无法将诸如std::min_element()之类的算法作为模板参数直接传递给boost::signals2::signal。 boost::signals2::signal期望组合器定义一个称为result_type的类型，该类型表示operato()返回的值的类型。由于标准算法未定义此类型，因此编译器将报告错误。
请注意，不可能首先将迭代器直接传递到std::min_element()，因为此算法需要正向迭代器，而组合器则与输入迭代器一起使用。这就是为什么在使用std::min_element()确定最小值之前，使用向量存储所有返回值的原因。
例67.9修改了组合器，以将所有返回值存储在容器中，而不是对其求值。它将所有返回值存储在一个向量中，然后由s()返回。
示例67.9使用用户定义的合并器接收所有返回值
#include <boost/signals2.hpp>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace boost::signals2;
template <typename T>
struct return_all
{
typedef T result_type;
template <typename InputIterator>
T operator()(InputIterator first, InputIterator last) const
{
return T(first, last);
}
};
int main()
{
signal<int(), return_all<std::vector<int>>> s;
s.connect([]{ return 1; });
s.connect([]{ return 2; });
std::vector<int> v = s();
std::cout << *std::min_element(v.begin(), v.end()) << '\n';
}练习
创建带有类button的一个程序。 该类应表示图形用户界面中的按钮。 添加成员函数·add_handler()和remove_handler()都希望传递一个函数。 如果调用了另一个称为click()的成员函数，则应依次调用已注册的处理程序。 实例化按钮并通过注册将消息写入标准输出的处理程序来测试类。 调用click()`以模拟鼠标在按钮上的单击。
腾讯云开发者
