Обратные вызовы в C++ - [8]

Листинг 9. Инициатор для синхронного обратного вызова с указателем на статический метод класса

class Executor;
using ptr_callback_static = void(*) (int, Executor*);

void run(ptr_callback_static ptrCallback, Executor * contextData = nullptr)
{
  int eventID = 0;
  //Some actions
  ptrCallback (eventID, contextData);
}

2.2.5. Преимущества и недостатки

Преимущества и недостатки реализации обратных вызовов с помощью указателя на статический метод класса приведены в Табл. 2.

Табл. 2. Преимущества и недостатки обратных вызовов с указателем на статический метод класса

Простая реализация. Не сложнее, чем для указателей на функцию.

Совместим с инициатором в процедурном дизайне. Можно использовать для работы с системными API.

Инициатор хранит контекст исполнителя. Так же, как и в случае указателей на функцию, усложняет реализацию и способствует увеличению расхода памяти.

2.3. Указатель на метод-член класса

2.3.1. Концепция

В предыдущей главе мы рассматривали использование указателя на статический метод класса, в который в качестве контекста передавали указатель на экземпляр класса. А почему бы нам напрямую не вызвать метод-член класса, минуя прослойку в виде статического метода, из которого вызывается метод-член класса? Для этого нам понадобятся указатель на класс и указатель на метод.

Графическое изображение обратного вызова с помощью указателя на метод-член класса (далее – метод класса) представлено на Рис. 12. Исполнитель реализуется в виде класса, код упаковывается в метод класса, в качестве контекста выступает экземпляр класса. При настройке указатель на метод и указатель на класс как как аргументы сохраняются в инициаторе. Инициатор осуществляет обратный вызов посредством вызова метода, передавая ему требуемую информацию. Контекст здесь передавать не нужно, поскольку внутри метода доступно все содержимое класса.

Рис. 12. Реализация обратного вызова с помощью указателя на метод-член класса

2.3.2. Инициатор

Реализация инициатора приведена в Листинг 10.

Листинг 10. Инициатор с указателем на метод-член класса

class Executor;  // (1)

class Initiator  // (2)
{
public:
  using ptr_callback_method = void(Executor::*)(int);  // (3)

  void setup(Executor* argCallbackClass, ptr_callback_method argCallbackMethod)  // (4)
  {
    ptrCallbackClass = argCallbackClass; ptrCallbackMethod = argCallbackMethod;  // (5)
  }

  void run()  // (6)
  {
    int eventID = 0;
    //Some actions
    (ptrCallbackClass->*ptrCallbackMethod)(eventID);  // (7)
  }

private:
  Executor* ptrCallbackClass = nullptr;             // (8)
  ptr_callback_method ptrCallbackMethod = nullptr;  // (9)
};

В строке 1 делается предварительное объявление типа класса исполнителя. В строке 2 объявляется класс-инициатор, в строке 3 объявляется тип указателя для класса-исполнителя. В строке 4 объявляется функция для настройки указателей, соответствующие переменные (указатель на метод класса и указатель на экземпляр класса) объявлены в строках 8 и 9. В строке 6 объявлена функция запуска, внутри этой функции в строке 7 через соответствующий указатель производится вызов метода класса.

2.3.3. Исполнитель

Реализация исполнителя приведена в Листинг 11.

Листинг 11. Исполнитель с указателем на метод-член класса

class Executor                       // (1)
{
public:
  void callbackHandler(int eventID)  // (2)
  {
    //It will be called by initiator
  }
};

int main()                                                 // (3)
{
  Initiator initiator;                                     // (4)
  Executor executor;                                       // (5)
  initiator.setup(&executor, &Executor::callbackHandler);  // (6)
  initiator.run();                                         // (7)
}

В строке 1 объявляется класс-исполнитель. В строке 2 объявлен метод класса, который будет выполнять функцию обработчика обратного вызова. В указанный метод передается информация вызова (в нашем случае это eventID). В строке 3 объявлена основная функция, в которой осуществляются все необходимые операции. В строке 4 объявлен класс-инициатор, в строке 5 объявлен класс-исполнитель. В строке 6 осуществляется настройка обратного вызова, в строке 7 производится запуск инициатора.

2.3.4. Управление контекстом

Рассматриваемая реализация позволяет осуществлять управление контекстом тремя способами: настройка экземпляра класса-исполнителя, настройка указателя на метод, переопределение виртуальных функций. Это приводит к интересным эффектам.

Пусть у нас будут объявления классов-исполнителей с наследованием, как показано в Листинг 12. Графически иерархия наследования изображена на Рис. 13.

Листинг 12. Классы-исполнители с наследованием

class Executor
{
public:
  virtual void callbackHandler1(int eventID);
  virtual void callbackHandler2(int eventID);
};

class Executor1: public Executor
{
public:
  void callbackHandler1(int eventID) override;
};

class Executor2: public Executor
{
public:
  void callbackHandler2(int eventID) override;
};

class Executor3: public Executor1, public Executor2
{
};

Рис. 13. Иерархия наследования классов-исполнителей

Итак, будем назначать различные указатели на экземпляры классов и методы-члены, как показано в Листинг 13.