Александр Шаргин - Делегаты на C++

C_METHOD_DELEGATE‹TObj, TRet TEMPLATE_ARGS›* pMethodDel = dynamic_cast‹C_METHOD_DELEGATE‹TObj, TRet TEMPLATE_ARGS›*›(pDelegate);

if (pMethodDel == NULL || pMethodDel-›m_pObj != m_pObj || pMethodDel-›m_pMethod != m_pMethod) { return false; }

return true;

}

private:

TObj *m_pObj;

PMethod m_pMethod;

};

template‹class TRet TEMPLATE_PARAMS›

I_DELEGATE‹TRet TEMPLATE_ARGS›* NewDelegate(TRet (*pFunc)(PARAMS)) {

return new C_STATIC_DELEGATE‹TRet TEMPLATE_ARGS›(pFunc);

}

template ‹class TObj, class TRet TEMPLATE_PARAMS›

I_DELEGATE‹TRet TEMPLATE_ARGS›* NewDelegate(TObj* pObj, TRet (TObj::*pMethod)(PARAMS)) {

return new C_METHOD_DELEGATE‹TObj, TRet TEMPLATE_ARGS› (pObj, pMethod);

}

template‹class TRet TEMPLATE_PARAMS›

class C_DELEGATE {

public:

typedef I_DELEGATE‹TRet TEMPLATE_ARGS› IDelegate;

typedef std::list‹IDelegate*› DelegateList;

C_DELEGATE(IDelegate* pDelegate = NULL) { Add(pDelegate); }

~C_DELEGATE() { RemoveAll(); }

bool IsNull() { return (m_DelegateList.empty()); }

C_DELEGATE‹TRet TEMPLATE_ARGS›& operator=(IDelegate* pDelegate) {

RemoveAll();

Add(pDelegate);

return *this;

}

C_DELEGATE‹TRet TEMPLATE_ARGS›& operator+=(IDelegate* pDelegate) {

Add(pDelegate);

return *this;

}

C_DELEGATE‹TRet TEMPLATE_ARGS›& operator-=(IDelegate* pDelegate) {

Remove(pDelegate);

return *this;

}

TRet operator()(PARAMS) {

return Invoke(ARGS);

}

private:

void Add(IDelegate* pDelegate) {

if(pDelegate != NULL) m_DelegateList.push_back(pDelegate);

}

void Remove(IDelegate* pDelegate) {

DelegateList::iterator it;

for(it = m_DelegateList.begin(); it!= m_DelegateList.end(); ++it) {

if((*it)-›Compare(pDelegate)) {

delete (*it);

m_DelegateList.erase(it);

break;

}

}

}

void RemoveAll() {

DelegateList::iterator it;

for(it = m_DelegateList.begin(); it!= m_DelegateList.end(); ++it) delete (*it);

m_DelegateList.clear();

}

TRet Invoke(PARAMS) {

DelegateList::const_iterator it;

for (it = m_DelegateList.begin(); it != --m_DelegateList.end(); ++it) (*it)-›Invoke(ARGS);

return m_DelegateList.back()-›Invoke(ARGS);

}

private:

DelegateList m_DelegateList;

};

Вынеся обобщённый таким образом делегат в отдельный файл delegate_impl.h , мы можем сгенерировать его специализацию для любого количества параметров. Например, специализация делегата для пяти параметров получается так:

// 5 parameters…

#define SUFFIX 5

#define TEMPLATE_PARAMS \

, class TP1, class TP2, class TP3, class TP4, class TP5

#define TEMPLATE_ARGS , TP1, TP2, TP3, TP4, TP5

#define PARAMS TP1 p1, TP2 p2, TP3 p3, TP4 p4, TP5 p5

#define ARGS p1, p2, p3, p4, p5

#include "delegate_impl.h"

#undef SUFFIX

#undef TEMPLATE_PARAMS

#undef TEMPLATE_ARGS

#undef PARAMS

#undef ARGS

Подобные фрагменты для наборов от 0 до 10 параметров можно включить в отдельный файл delegate.h , который и будут подключать пользователи делегатов.

Вот пример использования библиотеки делегатов, которую мы только что получили. Обратите внимание, что он практически полностью соответствует примеру на языке C#, с которого началась эта статья.

#include ‹iostream›

#include ‹fstream›

#include ‹string›

using namespace std;

#include "delegate.h"

class App {

public:

// Определяем делегат Callback,

// который принимает 1 параметр и ничего не возвращает.

typedef CDelegate1‹void, string› Callback;

// Это метод класса App.

void OutputToConsole(string str) { cout ‹‹ str ‹‹ endl; }

// А это статический метод класса App.

static void OutputToFile(string str) {

ofstream fout("output.txt", ios::out | ios::app);

fout ‹‹ str ‹‹ endl; fout.close();

}

};

int main() {

App app;

// Создаём делегат.

App::Callback callback = NULL;

if (!callback.IsNull()) callback("1");

// Добавляем ссылку на OutputToFile.

// Вызываем её через делегата.

callback += NewDelegate(App::OutputToFile);

if (!callback.IsNull()) callback("2");

// Добавляем ссылку на OutputToConsole.

// Вызывается вся цепочка:

// сначала OutputToFile, потом OutputToConsole.

callback += NewDelegate(&app, &App::OutputToConsole);

if (!callback.IsNull()) callback("3");

// Убираем ссылку на OutputToFile.

// Вызывается только OutputToConsole.

callback -= NewDelegate(App::OutputToFile);

if (!callback.IsNull()) callback("4");

// Убираем оставшуюся ссылку на OutputToConsole.

callback -= NewDelegate(&app, &App::OutputToConsole);

if (!callback.IsNull()) callback("5");

}

Законченный проект Visual Studio 7.0, содержащий этот пример, можно найти на сопровождающем компакт-диске.

На этом можно было бы поставить точку, но остаётся ещё одна нерешённая проблема. Если вы попытаетесь скомпилировать приведённый пример в Visual C++ 6.0, у этого компилятора возникнут проблемы при задании параметра шаблона делегата TRet=void. Дело в том, что в этом случае VC6 не может корректно обработать конструкцию вида:

virtual TRet Invoke(TP1 p1) {

// VC6 полагает, что нельзя возвращать выражение типа void.

return (m_pObj-›*m_pMethod)(p1);

}

Данная конструкция совершенно законна в соответствии с пунктом 6.6.3/3 Стандарта языка C++. Но VC6 об этом не знает. Поэтому нам придётся искать обходные пути. Чтобы обойти эту недоработку компилятора, необходимо отдельно реализовать все классы CDelegateXдля случая TRet=void. Идеальным инструментом для этой цели служит частичная специализация шаблонов, но VC6 не поддерживает и эту возможность языка C++. В результате решение задачи на VC6 превращается в занимательную головоломку.

Первой моей мыслью было воспользоваться техникой, описанной Павлом Кузнецовым в этом же номере журнала в статье "Симуляция частичной специализации". К сожалению, выяснилось, что эта методика неприменима для реализации делегатов на VC6 сразу по двум причинам. Первая причина состоит в том, что использование полиморфизма совместно с навороченными шаблонными конструкциями оказывается "не по зубам" VC6, и он отказывается компилировать классы CStaticDelegateXи CMethodDelegateX, переписанные с использованием частичной специализации. На самом деле, это ещё полбеды, так как эти классы являются внутренней деталью реализации, и применять к ним частичную специализацию не обязательно. Вторая причина носит более фундаментальный характер. Дело в том, что симуляция частичной специализации для класса CDelegateподразумевает создание двух базовых классов (например, CDelegate_void_для случая TRet=voidи CDelegate_ для всех остальных случаев). Затем, в зависимости от значения параметра TRet, класс CDelegateнаследовался бы либо от общей, либо от частной реализации. И тут возникает проблема. Дело в том, что в языке C++ операторы не наследуются. Это означает, что operator()нам всё равно придётся реализовывать в классе CDelegate. А мы не сможем реализовать его из-за той самой ошибки VC6, с которой и начался этот раздел. Таким образом, мы заходим в тупик.

Остаётся два пути. Первый путь - написать отдельную реализацию CDelegateVoidX, которая будет использоваться вместо CDelegateXв случае TRet=void. Этот путь плох, так как приводит к изменению внешнего интерфейса библиотеки делегатов. А это значит, что пользователям библиотеки придётся писать по две разных версии своих программ - для VC6 и для всех остальных компиляторов.