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Sigslot 是一個小巧,卻十分易用的開源C++信號插槽庫。如果不想使用boost的signals庫,Sigslot也不失為一個不錯的選擇,作者是Sarah Thompson,你可以通過sarah@telergy.com與他取得聯系,相關文檔在 http://sigslot.sourceforge.net/

 
  關于Sigslot的使用方法本文不再贅述,它的簡單易用就已無需要太多的說明。在此對其代碼結構進行一下大體的分析總結。
首先看下代碼注釋中 Quick documentation的簡單描述:
 
【SIGSLOT_PURE_ISO】:
   強制設定其為ISO C++編譯器,并關閉所有的操作系統提供的線程安全的支持。
【SIGSLOT_USE_POSIX_THREADS】:
   當使用gcc以外的編譯器,而編譯器支持Posix線程時,強制使用Posix線程支持。
   (gcc時該項是默認開啟的,如果需要可以使用SIG_PURE_ISO關閉該項)
【SIGSLOT_DEFAULT_MT_POLICY】:
   當啟用多線程支持時,默認項為全局多線程(multi_threaded_global)。否則默認項為單線程
   (single_threaded)。如果想更改默認,你需要自己定義該項。在純ISO模式中,single_threaded以外的
   內容都會觸發編譯錯誤。
 
 關于操作系統的說明:
   Win32:
     Win32系統中,必須定義WIN32宏。大多數主流的編譯器會默認定義該宏,但是你當你的編譯環境并不是很
     標準的時候,必須有你自己定義。以便于Win32線程支持部分被編譯并自動啟動。
 
   Unix/Linux/BSD,etc:
     如果你正在使用gcc,則默認Posix線程是可用的,所以會自動使用Posix線程部分代碼。使用   
     SIGLOT_PURE_ISO可以關閉這個默認項(在Windows中)。如果你gcc以外的編譯器,但是仍然想使用    Posix線程部分的代碼,
     你必須#define SIGSLOT_USE_POSIX_THREADS

   ISO C++:
      如果處于不支持多線程的操作系中,或者定義了SIGSLOT_PURE_ISO宏時,所有多線程支持就被關閉,連
      同可能在會純ISO C++環境中會引發任何編譯器警告的代碼也不會被使用。我會在你提出疑問前,直接告訴
      你gcc -ansi  -pedantic選項不會成功編譯,但是gcc -ansi沒有問題。Pedantic選項似乎會引發大量的
      奇怪錯誤。如果你想研究這個問題,請聯系作者。
 
 關于線程模型:
   single_threaded:
      由于signal/slot的使用方式,程序設定為了單線程模型(例如所有的信號對象和槽對象都是有一個單線程
      創建和銷毀的)沒有定義相關保證對象銷毀一致性的行為(例如:會得到對已銷毀對象使用的錯誤或者觸發內存異常)
  
   multi_threaded_global:
      程序設定多線程模型。使用信號和插槽的對象能夠被任一線程安全的創建和銷毀,甚至發生在信號和插槽的
      連接已經建立的情況中。multi_threaded_global模型,依靠唯一的全局的互斥體實現線程安全(實際上
      windows中是使用臨界區因為性能更好)。該模型使用少量的系統資源,但是導致更多產生資源競爭的機
      會,或許,因此產生更多的設備上下文切換是無法避免的。
  
   multi_threaded_local:
      該模型的機制本質上跟multi_threaded_global是沒有太大區別的,除了各個信號和對象都各自繼承自
      has_slots,他們都具備各自的互斥體/臨界區部分。實際上,這意味著互斥體沖突的狀況(因此產生的設備
     上下文
切換)只會在最必要的時候才會發生無論如何在某些操作系統中,創建大量的互斥體會減慢整個操
     作系統的運行速度,所以使用該模型最好謹而為之。


#if defined(SIGSLOT_PURE_ISO) || (!defined(WIN32) && !defined(__GNUG__) && !defined(SIGSLOT_USE_POSIX_THREADS))
# define _SIGSLOT_SINGLE_THREADED
//單線程模型
#elif defined(WIN32)
# define _SIGSLOT_HAS_WIN32_THREADS
//WIN32多線程模型
# include <windows.h>
#elif defined(__GNUG__) || defined(SIGSLOT_USE_POSIX_THREADS)
# define _SIGSLOT_HAS_POSIX_THREADS
//POSIX多線程模型
# include <pthread.h>
#else
# define _SIGSLOT_SINGLE_THREADED
//單線程模型
#endif

#ifndef SIGSLOT_DEFAULT_MT_POLICY
//默認多線程模型策略
# ifdef _SIGSLOT_SINGLE_THREADED //如果強制指定為單線程模型則默認策略為單線程
# define SIGSLOT_DEFAULT_MT_POLICY single_threaded
#
else
# define SIGSLOT_DEFAULT_MT_POLICY multi_threaded_local
//否則默認策略為local多線程模型
# endif
#endif


對于單線程模型single_threaded,lock(),unlock()保留為空函數。
多線程模型中 針對_SIGSLOT_HAS_WIN32_THREADS和_SIGSLOT_HAS_POSIX_THREAD 開關,對應了Win32和Posix兩個系統平臺,因為不同平臺使用不同的線程同步對象,所以分別實現兩類平臺下的兩種 multi_threaded_global、multi_threaded_local版本。在Posix中使用了pthread_mutex_t作為線程同步對象,Win32中使用CRITICAL_SECTION作為線程同步對象。

我們可以看到在所有的模板類中都有一個mt_policy模板參數,有意思的是
template<class mt_policy = SIGSLOT_DEFAULT_MT_POLICY>這并不是多此一舉,若將mt_policy直接替換為SIGSLOT_DEFAULT_MT_POLICY,不僅代碼變得凌亂丑陋,代碼而且維護性也會大大降低。

鎖對象:
lock_block模板類,最終根據實例化的模板類使用相應的線程模型和同步對象,只需要將該類實例化到需要的位置即實現了線程同步功能,這是比較規范并簡單有效的方法。
template<class mt_policy>
class lock_block
{
public:
mt_policy
*m_mutex;

lock_block(mt_policy
*mtx) : m_mutex(mtx)
{
m_mutex
->lock();
}
~lock_block()
{
m_mutex
->unlock();
}
};

 


mt_policy被指定為SIGSLOT_DEFAULT_MT_POLICY宏,同時也作為一個強制指定為單線程模型的開關。

連接對象 _connection0 ... _connection8:

_connection0<dest_type,mt_policy>
...
_connection8<dest_type,arg1_type...arg8_type,mt_policy>

是接口:
_connection_base0<mt_policy> ...
_connection_base8<arg1_type,...arg8_type,mt_policy>的實現類,其中:

clone():
使用默認拷貝構造函數返回一個新的_connection_baseN對象指針。

duplicate(sigslot::has_slots<mt_policy> *pnewdest):
返回一個新的目標對象為pnewdest的_connection_baseN對象指針。

emit(arg0_type a0..argN_type aN):
觸發_connection_baseN中目標對象中指定的函數指針。

getdest(void)const:
返回目標對象指針。

插槽has_slots<mt_policy>

has_slots<mt_policy>為所有具備插槽對象的基類,也就是說,任何想接收信號,并將信號連接到處理函數(插槽)的對象都必須繼承自has_slots類。

private:
typedef typename std::
set<_signal_base<mt_policy> *> sender_set;
typedef typename sender_set::const_iterator const_iterator;
sender_set m_senders;


senders 為 _signal_base<mt_policy> 接口指針容器,用于維護一系列signal0..signal8實例。

signal_disconnectsignal_connect成員函數用于管理_signal_base<mt_policy>指針列表m_senders的插入與刪除(最終由信號對象signalN的
connect(desttyp *pclass,void(desttype::*pmemfun)() 函數直接使用。)。實際上即使對信號與插槽的維護。


信號對象 Signal0 ... Signal8 :

以帶一個參數的信號對象為例:signal1<arg1_type,mt_policy>emit(arg1_type a1) 與 重載運算符operator ()(arg1_type a1)功能是一致的。都是遍歷父類成員m_connected_slots中的_connection_base1<arg1_type, mt_policy>指針元素,逐一的調用_connection_base1中的emit(a1)函數最終使目標函數被調用。

函數connect()生成模板參數的目標對象和目標函數指針,并將該新連接加入到已連接的列表m_connected_slots中。最后使用has_slots的signal_connect函數,將signal1信號對象加入到has_slots的m_senders列表中。代碼如下:

template<class desttype>
void connect(desttype* pclass, void (desttype::*pmemfun)(arg1_type))
{
lock_block
<mt_policy> lock(this);
_connection1
<desttype, arg1_type, mt_policy>* conn =
new _connection1<desttype, arg1_type, mt_policy>(pclass, pmemfun);
m_connected_slots.push_back(conn);
pclass
->signal_connect(this);
}


posted on 2008-11-13 23:43 momor 閱讀(2469) 評論(2)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++/C

Feedback

# re: 三言兩語Sigslot 2008-11-14 10:48 zuhd
作者能解釋下信號槽有什么用嗎?  回復  更多評論
  

# re: 三言兩語Sigslot 2008-11-14 11:24 momor
大概我確實應該先簡單介紹下Sigslot比較好 ^^
它與QT的'signal-slot'機制類似主要是利用類模板技術和回調函數,來簡化類之間通訊的一種方式,無需過多的深入類的細節,實際上它類似觀察者模式,簡單的向signal信號注冊你的slot插槽(即是回調函數,你對注冊過信號的相應函數),當信號被觸發時,注冊的插槽便會被自動調用,這個機制對于實現插件模式的編程及其便利。
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