C++对象行为的动态绑定

C++实现一个对象较为复杂的行为如果用最朴素的方法,即使用if...then...else..., switch...case...这样的语句来实现效果会是这样:

class B
{... 
public:
  void g(int id)
  {
    switch(id)
    {
    case 0: /* ... */ return;
    case 1: /* ... */ return;
    default: return;
    }
};

这样的实现方案显然不便于维护,当可能的分支很多时这个方法会导致程序逻辑难以阅读。


因此,在实际编程中,可以使用动态方法绑定的办法来实现这个功能:
所谓动态绑定,是指类型的实例动态保存一个回调函数(可以随时设置),在后续使用某个特定接口的时候调用该函数。这样的方法更加灵活,可以用相对简介清晰的形式构造复杂的行为。一种典型方式:定义一个函数列表或者函数字典,运行时根据某个状态参数直接从列表中查找回调函数,然后运行。

#include <iostream>
#include <map>

typedef std::string string;

class A
{
public:
    A():a1(1),a2(2),a3(3) {}
    typedef void (*func_t)(A&);
    void bind(const string& name, func_t func)
    {
        funcmap[name] = func;
    }

    void g(const string& name)
    {
        if(funcmap.find(name)!=funcmap.end())
        {
            return funcmap[name](*this);
        }else
        {
        // not found
            std::cout << "function_not_found" << std::endl;
        }
    }

    int a1,a2,a3;

private:
    std::map<string, func_t> funcmap;
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    struct functions
    {
        static void g1(A& a) { std::cout << "function g1: a1 = " << a.a1 << std::endl; }
        static void g2(A& a) { std::cout << "function g2: a2 = " << a.a2 << std::endl; }
        static void g3(A& a) { std::cout << "function g3: a3 = " << a.a3 << std::endl; }
    };

    A a;
    
    a.bind("g1", &functions::g1);
    a.bind("g2", &functions::g2);
    a.bind("g3", &functions::g3);

    a.g("g1");
    a.g("g2");
    a.g("g3");
    a.g("wtf");
    return 0;
}

运行效果如下:

function g1: a1 = 1
function g2: a2 = 2
function g3: a3 = 3
function_not_found

从上述例子看出,我们甚至可以把实现隐藏在一些函数体内的函数(C++只支持函数体内定义结构体/类,然后再在里面定义函数,并以此作为回调函数;C语言可以在函数体内直接定义函数)这样可以更好的将某些独特的行为区别于常规行为,以免引起混乱或者理解上的困难。
这样的用法仍然要注意一些问题:

  • 动态绑定既可以绑定普通函数,也可以绑定类的静态成员函数,也可以绑定普通成员函数;
  • 绑定函数的时候要注意类的Access问题(成员的public/protected/private属性);
    • 如果绑定的是成员函数,并且引用了private/protected成员,可以使用成员函数绑定(见例子);
    • 绑定外部的friend函数/类的成员函数来操作该类的protected成员;
  • 并不推荐使用绑定成员函数的方式
  • 推荐使用绑定普通函数(兼容类的静态成员函数)的方式

设置器(setter)和获取器(getter)动态绑定成员函数的例子:

#include <iostream>

typedef std::string string;

class A
{
public:
    A():val(0),pval(&val),setter(&A::_set_inside){}
    ~A()
    {
    }

    typedef void(A::*setter_t)(int);
    typedef int(A::*getter_t)()const;
    void bind(setter_t _setter, getter_t _getter, int* _pval = nullptr)
    {
        setter = _setter;
        getter = _getter;
        if(_pval==nullptr)
        {
            pval = &val;
        }else
        {
            pval = _pval;
        }
    }

    void _set_inside(int _val) { val = _val; }
    void _set_extern(int _val) { (*pval) = _val; }
    int _get_inside() const { return val; }
    int _get_extern() const { return *pval; }
    
    void set(int _val)
    {
        (this->*setter)(_val);
    }
    int get() const
    {
        return (this->*getter)();
    }
private:
    setter_t setter;
    getter_t getter;
    int  val;
    int* pval;
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    using namespace std;
    A a;
    a.bind(&A::_set_inside, &A::_get_inside);
    a.set(1);
    cout << "inside value: " << a.get() << endl;

    int extern_val = 2;
    a.bind(&A::_set_extern, &A::_get_extern, &extern_val);
    cout << "external value: " << a.get() << endl;

    return 0;
}
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,657评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,662评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 158,143评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,732评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,837评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,036评论 1 291
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,126评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,868评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,315评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,641评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,773评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,470评论 4 333
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,126评论 3 317
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,859评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,095评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,584评论 2 362
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,676评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容