Итак, универсальный аргумент практически готов. Нам осталось реализовать оператор копирования, оператор присваивания и некоторые другие операции. Но мы этим заниматься не будем: разработчики стандартной библиотеки уже обо всем позаботились, поэтому темой следующей главы будет обзор инструментов STL для организации обратных вызовов24.
4.6. Использование стандартной библиотеки
4.6.1. Организация вызовов
В стандартной библиотеке имеется полиморфный класс – оболочка std::function, предназначенная для организации вызовов различных типов. Этот класс идеально подходит на роль универсального аргумента. Кроме рассмотренных техник стирания типа и настройки сигнатуры, в нем реализовано множество других вещей: конструктор копирования, оператор присваивания, поддержка указателей на методы класса, проверка настройки аргумента, локальный буфер для хранения аргумента и многое другое. Мы не будем рассматривать реализацию std::function, потому что, во-первых, она достаточно сложная, а, во-вторых, может изменяться в зависимости от версии и платформы. При желании читатель сможет сделать это самостоятельно, проанализировав исходный код, мы же сосредоточимся на практическом использовании класса-оболочки.
Насколько сложна реализация std::function, настолько же просто ее использование. По аналогии с универсальным аргументом, рассмотренном в предыдущей главе, достаточно объявить экземпляр класса с нужной сигнатурой, после чего ему можно назначать различные объекты вызовов (Листинг 51).
void External(int eventID) {};
int main()
{
struct Call
{
void operator() (int eventID) {};
} objectCall;
std::function<void(int)> fnt;
fnt = External;
fnt = objectCall;
fnt = [](int evetID) {};
fnt(0);
}
Полезной особенностью std::function является проверка настройки объекта вызова. Если объект не настроен, т. е. не было ни одного присваивания, то при попытке вызова будет выброшено исключение. Проверить, настроен ли объект, можно с помощью перегруженного оператора bool, пример приведен в Листинг 52.
int main()
{
std::function<void(int)> fnt;
fnt(0); //Error: argument is not set. Exception will be thrown
fnt = [](int) {};
fnt(0); //Ok, argument is set
//Check if the argument is set
if (fnt)
{
fnt(0);
}
}
4.6.2. Инициатор с универсальным аргументом
Для реализации инициатора с универсальным аргументом необходимо для хранения аргумента объявить соответствующую класс-оболочку std::function (Листинг 53).
class Initiator // (1)
{
public:
template<typename CallbackArgument>
void setup(const CallbackArgument& argument) // (2)
{
callbackHandler = argument;
}
void run()
{
int eventID = 0;
//Some actions
callbackHandler(eventID);
}
private:
std::function<void(int)> callbackHandler; // (3)
};
Если сравнить реализацию инициатора с фиксированным типом аргумента (Листинг 37 п. 4.4.1) с приведенной, то можно заметить следующие отличия. В первом случае инициатор является шаблоном, здесь он объявляется обычным способом. Далее, хранимый аргумент 3 не является переменной типа, задаваемого параметром шаблона, он объявлен как универсальный аргумент std::function. Метод настройки 2 объявлен как шаблон, параметром которого является тип назначаемого аргумента.
Описанный инициатор не работает с указателями на функцию и на метод класса: в первом случае необходимо передавать контекст, во втором случае необходимо передавать указатель на экземпляр класса и использовать другой синтаксис для вызова. Как уже рассматривалось в п. 4.2.2, в этих случаях необходимо преобразование вызовов. Однако, поскольку в универсальном аргументе сигнатура может настраиваться, в объекты преобразования также нужно ввести поддержку настройки сигнатуры.
24
«Зачем же мы тогда разрабатывали универсальный аргумент, если в STL все уже давно реализовано?» – может воскликнуть рассерженный читатель. Ну, во-первых, грамотный разработчик отличается от обычного разработчика тем, что он не только знает, как применять те или иные инструменты, но еще и понимает, как они работают. И, во-вторых, рассмотренные методы используются не только в проектировании обратных вызовов, они могут использоваться при решении самых различных задач.