В C++ обратные вызовы реализуются с помощью следующих механизмов: указатель на функцию; указатель на статический метод класса; указатель на метод-член класса; функциональный объект; лямбда-выражение. Все они имеют свои достоинства и недостатки, и нельзя однозначно сказать, какой является наилучшим, все зависит от поставленных задач и требований к проектируемой системе.
Чтобы определить реализацию, наиболее подходящую для конкретной ситуации, целесообразно использовать метод интегральных оценок, который предлагает простые и эффективные процедуры выбора оптимального решения. Указанный метод можно использовать не только применительно к обратным вызовам, но также и в других случаях, когда необходимо выбрать наиболее подходящее архитектурное решение из множества возможных.
Шаблоны, основанные на принципах параметрического полиморфизма, открывают разработчику новые горизонты. С их помощью появляется возможность создавать обобщенный код, т. е. код, независимый от данных. Применительно к обратным вызовам шаблоны позволяют без особых усилий обеспечить требования, которые крайне сложно, а иногда и невозможно реализовать обычными средствами C++. К ним относятся возможность хранения аргумента настраиваемого типа (универсальный аргумент), настройка сигнатуры вызова, выполнение вызовов для набора аргументов различных типов и т. п.
Платой за использование шаблонов является сложность анализа кода, увеличение времени компиляции, склонность к разрастанию кода, необходимость тестирования на наборах данных различных типов. Кроме того, шаблоны не предоставляют предварительно откомпилированного кода, что делает невозможным их использование в интерфейсах API.
Уникальная особенность обратных вызовов проявляется в том, что они дают возможность динамической модификации поведения программы во время выполнения. Это обуславливает их широкое применение на практике, как было продемонстрировано в примере разработки модуля управления датчиками.
Список литературы и интернет-источников
Здесь приводится список упомянутых книг, а также литература и интернет-ресурсы для углубленного изучения рассмотренных тем.
1. Басс Л., Клементс П., Кацман Р. Архитектура программного обеспечения на практике. Спб, Питер, 2006. – 574 с.
Фундаментальное введение в теорию и практику построения программной архитектуры систем. Приведены методики сравнительного анализа архитектурных решений.
2. Вандевурд Д., Джосаттис Н., Грегор Д. Шаблоны C++. Справочник разработчика. Спб, Альфа-книга, 2018. – 848 с.
Максимально полно охватывает разнообразные аспекты использования шаблонов в C++, подходит как как в качестве справочного, так и учебного пособия.
3. Галовиц Я. C++ 17 STL. Стандартная библиотека шаблонов. Спб., Питер, 2018. – 432 с.
Отличная книга для изучения стандартной библиотеки STL.
4. Гамма Э., Хелм Р., Джонсон Р., Влиссидес Д. «Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования». Спб, Питер, 2020. – 368 с.
Рассматриваются наиболее употребительные паттерны проектирования и их использование в решении задач. Не привязана к конкретному языку программирования. Отличается легкостю и доступностью изложения.
5. Касперски Крис. Техника оптимизации программ. Эффективное использование памяти. Спб, БХВ-Петербург, 2003. – 560 с.
Подробно рассмотрены принципы профилирования и оптимизации программ. Несмотря на то, что книга выпущена довольно давно, подходы, описанные в ней, остаются актуальными до сих пор.
6. Леоненков А. В. Самоучитель UML 2. СПб, БХВ-Петербург, 2007. – 576 с.
Простое и доступное изложение основ UML.
7. Орлов С. А. Программная инженерия. Технологии разработки программного обеспечения. Спб, Питер, 2018. – 640 с.
Рассматривается методология разработки программного обеспечения, организации и процессы проектирования больших программных систем.
8. Пикус Ф. Г. Идиомы и паттерны проектирования в современном C++. М, ДМК Пресс, 2020. – 452 с.
Рассматриваются реализации различных паттернов проектирования с использованием современных средств C++. Книга достаточно сложная, предполагается, что читатель хорошо владеет C++, имеет опыт обобщенного программирования.
9. Пирс Бенджамин. Типы в языках программирования. М., Лямбда-пресс, 2011. – 656 с.