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实例理会C++/CLI之署理与事件

2017-11-07 08:00 星期二 所属： C语言/C++ 教程 浏览：853

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在C++/CLI中，署理是对函数举办包装的工具；而事件是一种为客户措施提供通知的类机制。

在前几篇文章中，已经多次演示了假如让一个句柄在差异的时间，被引用至差异的工具，从而以更抽象的要领来办理措施中的问题，可是，也能利用署理通过函数来到达同样的结果；署理是包装了函数的一个工具，且对实例函数而言，也能通过特定的实例，与这些函数产生接洽。一旦一个署理包装了一个或多个函数，你就能通过署理来挪用这些函数，而无须事先相识包装了哪些函数。

请看例1中的代码，在标号1中，界说一个署理范例Del，由于利用了上下文要害字delegate，所以有点像函数的声明，但与函数声明差异的是，此处声明的是一个署理范例Del的实例，其可包装进任意接管一个int范例作为参数并返回一个int值范例的函数（任意有效的参数列表及返回范例组合都是答允的）。一旦界说了某种署理范例，它只能被用于包装具有同样范例的函数；署理范例可被界说在源文件中或定名空间的范畴内，也能界说在类中，并可有public或private会见节制属性。

例1：

using namespace System;
ref struct A
{
　 static int Square(int i)
　 {
　　 return i * i;
　 }
};
ref struct B
{
　 int Cube(int i)
　 {
　　 return i * i * i;
　 }
};
/*1*/
delegate int Del(int value);
int main()
{
　 /*2*/ Del^ d = gcnew Del(&A::Square);
　 /*3*/ Console::WriteLine("d(10) result = {0}", d(10));
　 /*4*/ B^ b = gcnew B;
　 /*5*/ d = gcnew Del(b, &B::Cube);
　 /*6*/ Console::WriteLine("d(10) result = {0}", d(10));
}

静态函数A::Square与实例函数B::Cube对Del来说，都具有沟通的参数范例及返回范例，因此它们能被包装进同范例的署理中。留意，纵然两个函数均为public，当思量它们与Del的兼容性时，它们的可会见性也是不相关的，这样的函数也能被界说在沟通或差异的类中，主要由措施员来选择。

一旦界说了某种署理范例，就可建设此范例实例的句柄，并举办初始化或赋值操纵，如标号2中所示的静态函数A::Square，及标号5中所示的实例函数B::Cube。（此处只是出于演示的目标，不然把Cube做成实例函数没有任何长处。）

建设一个署理实例涉及到挪用一个结构函数，假如是在包装一个静态函数，只需通报进一个指向成员函数的指针；而对实例函数而言，必需通报两个参数：一个实例的句柄及指向实例成员函数的指针。

在初始化署理实例之后，就能间接地挪用它们包装的函数了，用法与直接挪用原函数一样，只不外此刻用的是署理实例名，如标号3与6，由包装函数返回的值也是像直接挪用函数时那样得到。假如一个署理实例的值为nullptr，此时再试图挪用被包装的函数，会导致System::NullReferenceException范例异常。

以下是输出：

d(10) result = 100
d(10) result = 1000

通报与返回署理

有时，把包装好的函数通报给另一个函数，会很是有用，接管一方的函数并不知道会通报过来哪个函数，而且它也无须体贴，只需简朴地通过包装好的署理，间接挪用此函数就行了。

下面以荟萃中元素排序来说明，大大都时候，荟萃中元素排序所依据的法则，只在对某对元素举办较量的要领上存在区别。假如在运行时提供举办较量的函数，一个排序进程就能用相应界说的较量函数倾轧任意的顺序，请看例2。


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正如各人所看到的，Sort可接管一个署理范例的参数–而此参数可像其他函数参数一样，可为传值、传址、传引用。

在标号7中，挪用了FindComparisonMethod函数，其返回一个Del署理范例，接着在标号7及8中挪用了包装过的函数。此处要重点说一下标号8：首先，FindComparisonMethod函数是被挪用来获取署理实例–其常用于挪用底层函数；其次，这两个函数的挪用操纵符都有同等的优先级，所以它们从左至右挪用。

FindComparisonMethod函数中也用了一些逻辑用于确定到底需要包装哪个函数，此处就未作具体说明白。

署理范例的兼容性

一个署理范例只与它自身相兼容，与其他任何署理范例都不兼容，纵然其他范例的包装函数均为同一范例。请看例3，很是明明，署理范例D1与函数A::M1与A::M2兼容，署理范例D2也与这些函数兼容，然而，这两个署理范例在标号5、6、8、9中并不能交流利用。

例3：

delegate void D1();
delegate void D2();
public struct A
{
　 static void M1() { /* ... */ }
　 static void M2() { /* ... */ }
};
void X(D1^ m) { /* ... */ }
void Y(D2^ n) { /* ... */ }
int main()
{
　 D1^ d1;
　 /*1*/ d1 = gcnew D1(&A::M1); //兼容
　 /*2*/ d1 = gcnew D1(&A::M2); //兼容
　 D2^ d2;
　 /*3*/ d2 = gcnew D2(&A::M1); //兼容
　 /*4*/ d2 = gcnew D2(&A::M2); //兼容
　 /*5*/ d1 = d2; //不兼容
　 /*6*/ d2 = d1; //不兼容
　 /*7*/ X(d1); //兼容
　 /*8*/ X(d2); //不兼容
　 /*9*/ Y(d1); //不兼容
　 /*10*/ Y(d2); //兼容
}

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署理范例的归并

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一个署理实例实际上能包装多个函数，在这种环境下，被包装的函数集被维护在一个挪用列表中，当归并两个署理实例时，它们的挪用列表也以指定的顺序毗连起来，并发生一个新的列表，而现有的两个列表并没有产生改变。当从挪用列表中移除一个或多个函数时，也会发生一个新的列表，且原始列表不会产生变革。请看例4中的代码，每个函数挪用后的输出都写在相应函数后。

例4：

using namespace System;
delegate void D(int x);
ref struct Actions
{
　 static void F1(int i)
　 {
　　 Console::WriteLine("Actions::F1: {0}", i);
　 }
　 static void F2(int i)
　 {
　　 Console::WriteLine("Actions::F2: {0}", i);
　 }
　 void F3(int i)
　 {
　　 Console::WriteLine("instance of Actions::F3: {0}", i);
　 }
};
int main()
{
　 /*1*/ D^ cd1 = gcnew D(&Actions::F1); //包括F1的挪用列表
　 cd1(10);
　 Actions::F1: 10
　 /*2*/ D^ cd2 = gcnew D(&Actions::F2); //包括F2的挪用列表
　 cd2(15);
　 Actions::F2: 15
　 /*3*/ D^ cd3 = cd1 + cd2; //包括F1 + F2的挪用列表
　 cd3(20);
　 Actions::F1: 20
　 Actions::F2: 20
　 /*4*/ cd3 += cd1; //包括F1 + F2 + F1的挪用列表
　 cd3(25);
　 Actions::F1: 25
　 Actions::F2: 25
　 Actions::F1: 25
　 Actions^ t = gcnew Actions();
　 D^ cd4 = gcnew D(t, &Actions::F3);
　 /*5*/ cd3 += cd4; //包括F1 + F2 + F1 + t->F3的挪用列表
　 cd3(30);
　 Actions::F1: 30
　 Actions::F2: 30
　 Actions::F1: 30
　 instance of Actions::F3: 30
　 /*6*/ cd3 -= cd1; //移除最右边的F1
　 cd3(35); //挪用F1、F2，t->F3
　 Actions::F1: 35
　 Actions::F2: 35
　 instance of Actions::F3: 35
　 /*7*/ cd3 -= cd4; //移除t->F3
　 cd3(40); //挪用F1、F2
　 /*8*/ cd3 -= cd1; //移除F1
　 cd3(45); //挪用F2
　 /*9*/ cd3 -= cd2; //移除F2，挪用列表示在为空
　 /*10*/Console::WriteLine("cd3 = {0}",
　 (cd3 == nullptr ? "null" : "not null"));
}
Actions::F1: 40
Actions::F2: 40
Actions::F2: 45
cd3 = null

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署理可通过 + 和 += 操纵符来归并，如标号3、4中所示。两个单进口列表会毗连成一个新的双进口列表，以先左操纵数，后右操纵数的顺序。新的列表被cd3引用，而现有的两个列表并未改变。在此要留意的是，不能归并差异范例的署理。

正如在标号4中所见，同一个函数可在一个挪用列表中包装多次；而在标号5中，也说明白一个挪用列表能同时包括类与实例函数。署理可通过 – 或 -= 操纵符移除，如标号6中所示。

当同一个函数在挪用列表中呈现多次时，一个对它的移除请求会导致最右边的项被移除。在标号6中，这发生了一个新的三进口列表，其被cd3引用，且前一个列表保持稳定（因为先前被cd3引用的列表示在引用计数为零，所以会被垃圾接纳）。

当一个挪用列表中的最后一项被移除时，署理将为nullptr值，此处没有空挪用列表的观念，因为，基础就没有列表了。

例5中演示了另一个署理归并与移除的例子，正如标号3a与3b中所示，两个多进口挪用列表是以先左操纵数，后右操纵数的顺序毗连的。

假如想移除一个多进口列表，只有当此列表为整个列表中严格持续的子集时，操纵才会乐成。譬喻，在标号4b中，你可以移除F1和F2，因为它们是相邻的，对标号5b中的两个F2及标号6b中的F1、F2来说，原理也是一样的。可是，在标号7b中，列表中有两个持续的F1，所以操纵失败，而功效列表则是最开始的列表，它包括有4个进口。

例5：

using namespace System;
delegate void D(int x);
void F1(int i) { Console::WriteLine("F1: {0}", i); }
void F2(int i) { Console::WriteLine("F2: {0}", i); }
int main()
{
　 D^ cd1 = gcnew D(&F1);
　 D^ cd2 = gcnew D(&F2);
　 /*1*/ D^ list1 = cd1 + cd2; // F1 + F2
　 /*2*/ D^ list2 = cd2 + cd1; // F2 + F1
　 D^ cd3 = nullptr;
　 /*3a*/ cd3 = list2 + list1; // F2 + F1 + F1 + F2
　 cd3(10);
　 /*3b*/ cd3 = list1 + list2; // F1 + F2 + F2 + F1
　 cd3(20);
　 /*4a*/ cd3 = list1 + list2; // F1 + F2 + F2 + F1
　 /*4b*/ cd3 -= cd1 + cd2; // F2 + F1
　 cd3(30);
　 /*5a*/ cd3 = list1 + list2; // F1 + F2 + F2 + F1
　 /*5b*/ cd3 -= cd2 + cd2; // F1 + F1
　 cd3(40);
　 /*6a*/ cd3 = list1 + list2; // F1 + F2 + F2 + F1
　 /*6b*/ cd3 -= cd2 + cd1; // F1 + F2
　 cd3(50);
　 /*7a*/ cd3 = list1 + list2; // F1 + F2 + F2 + F1
　 /*7b*/ cd3 -= cd1 + cd1; // F1 + F2 + F2 + F1
　 cd3(60);
}

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通过添加或删除一个或多个感乐趣的事件，事件列表可在运行时增长或缩减，请看例7中Server范例的界说，在标号1中，Server类界说了署理范例NewMsgEventHandler（一般约定在用于事件处理惩罚时，署理范例添加EventHandler的后缀名），接着，在标号2中，界说了一个名为ProcessNewMsg的民众事件（event在此为一个上下文要害字）。一个事件必需有一个署理范例，实际上，像这样的一个事件已经是一个署理实例了，并且因为它被默认初始化为nullptr，所以它没有挪用列表。

例7：

using namespace System;
public ref struct Server
{
　 /*1*/ delegate void NewMsgEventHandler(String^ msg);
　 /*2*/ static event NewMsgEventHandler^ ProcessNewMsg;
　 /*3*/ static void Broadcast(String^ msg)
　 {
　　 if (ProcessNewMsg != nullptr)
　　 {
　　　 ProcessNewMsg(msg);
　　 }
　 }
};

当通过一条动静挪用时，函数Broadcast将挪用包装在ProcessNewMsg挪用列表中所有的函数。

Client类界说在例8中，一个Client的范例实例无论何时被建设，它城市通过向为Server::ProcessNewMsg维护的署理列表中添加一个实例函数（它关联到实例变量），来注册它所感乐趣的新Server动静，而这是通过 += 操纵符来完成，如标号5中所示。只要这个进口一直保持在通知列表中，无论何时一个新动静送达Server，注册的函数城市被挪用。

例8：

using namespace System;
public ref class Client
{
　 String^ clientName;
　 /*4*/ void ProcessNewMsg(String^ msg)
　 {
　　 Console::WriteLine("Client {0} received message {1}", clientName, msg);
　 }
　 public:
　　 Client(String^ clientName)
　　 {
　　　 this->clientName = clientName;
　　　 /*5*/ Server::ProcessNewMsg += gcnew Server::NewMsgEventHandler(this, &Client::ProcessNewMsg);
　　 }
　　 /*6*/ ~Client()
　　 {
　　　 Server::ProcessNewMsg -= gcnew Server::NewMsgEventHandler(this, &Client::ProcessNewMsg);
　　 }
};

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要从通知列表中移除一个进口，可利用 -= 操纵符，如标号6界说的析构函数中那样。

例9：

using namespace System;
int main()
{
　 Server::Broadcast("Message 1");
　 Client^ c1 = gcnew Client("A");
　 Server::Broadcast("Message 2");
　 Client^ c2 = gcnew Client("B");
　 Server::Broadcast("Message 3");
　 Client^ c3 = gcnew Client("C");
　 Server::Broadcast("Message 4");
　 c1->~Client();
　 Server::Broadcast("Message 5");
　 c2->~Client();
　 Server::Broadcast("Message 6");
　 c3->~Client();
　 Server::Broadcast("Message 7");
}

例9是主措施，一开始，没有注册任何函数，所以当发送第一个动静时，不会得到任何通知。然而，一旦结构了c1，通知列表就包括了此工具的一个进口，而接下来c2与c3的结构使这个列表增长到3个进口。在这些工具消失时（通过显式挪用析构函数），进口数也相应地淘汰了，直到最后，一个也不剩，因此当最后一条动静发出时，没有任何工具在监听。以下是输出：

Client A received message Message 2
Client A received message Message 3
Client B received message Message 3
Client A received message Message 4
Client B received message Message 4
Client C received message Message 4
Client B received message Message 5
Client C received message Message 5
Client C received message Message 6

尽量3个工具均为同一范例，但这并不是必需的，只要界说的函数可与NewMsgEventHandler兼容，就能利用任意的范例。

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上述例子中利用的事件只不外是微不敷道的一个示例，别的要说明一点，与以前文章中说过的属性一样，此种范例的事件均以private属性自动备份，且自动生成添加（add）与移除（remove）存取措施，为自界说这些存取措施，就必需提供这些函数的界说，如例10中所示，名称add与remove在此为上下文要害字。

例10：

public ref struct Server
{
　 // ...
　 static event NewMsgEventHandler^ ProcessNewMsg {
　　 void add(NewMsgEventHandler^ n) { /* ... */ }
　　 void remove(NewMsgEventHandler^ n) { /* ... */ }
　 }
　 // ...
};

 

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