文章详情

短信预约-IT技能 免费直播动态提醒

请输入下面的图形验证码

提交验证

短信预约提醒成功

C++利用模板实现消息订阅和分发功能

2022-12-20 15:00

关注

解耦是编写程序所遵循的基本原则之一,多态是提高程序灵活性的重要方法。C++语言支持重载,模板,虚函数等特性,为编写高性能可扩展的程序提供了利器。编写大型项目时,免不了需要各个模块之间相互调用,从而产生了模块之间的耦合。不同模块之间的关系称之为耦合,耦合程度由高到底可以分为以下几类:

1. 内容耦合

内容耦合常见情形如下:

1)一个模块直接访问另一个模块的内容

2)一个模块不通过正常入口转到另一个模块

3)两个模块有部分程序代码重叠,常见在汇编语言中

4)一个模块有多个入口

2. 公共耦合

若模块都访问同一个公共数据环境,则称他们是公共耦合。

3. 外部耦合

模块通过非参数传递的方式访问同一个全局变量,则称之为外部耦合。C语言中的extern类型变量就是一种外部耦合。

4. 控制耦合

一个模块通过传送参数和控制信息来选择控制另一个模块的功能,就是控制耦合。控制耦合最常见的方式就是接口调用。

5. 标记耦合

6. 数据耦合

7. 非直接耦合

订阅分发是程序编写常用的设计模式,回调,QT中的信号槽本质都是订阅模式。两个模块之间可以直接交互,也可以借助第三者来实现交互。下面将展示一种借助第三者来实现模块之间的交互。

messager.hpp

#ifndef _SELF_MAMESSAGE__
#define _SELF_MAMESSAGE__
 
#include <map>
#include <unordered_map>
#include <functional>
#include <string>
#include <vector>
#include <mutex>
#include <atomic>
#include <thread>
#include <condition_variable>
 
class RWLock {
    std::mutex _mutex;				
    std::condition_variable _readcv, _writecv;
    std::atomic_bool _iswritting;	
    std::atomic_int _readcount;	
 
public:
    RWLock() : _iswritting(false) , _readcount(0) {}
    void lockr() {
        if(_iswritting)
        {
            _mutex.lock();
        }
        _readcount++;
    }
 
    void unlockr() {
        _readcount--;
        if(_readcount == 0)
        {
            _mutex.unlock();
        }
    }
 
    void lockw() {
        if(_iswritting || _readcount != 0)
        {
            _mutex.lock();
        }
        _iswritting = true;
    }
 
    void unlockw() {
        _iswritting = false;
        _mutex.unlock();
    }
};
 
class SelfMessager {
public:
    SelfMessager() = delete;
    static void subcribe(const std::string &key, std::function<void()> func) {
        getpubsub_mutex().lockw();
        auto &messager_map = get_messager_map();
        auto &funcs = messager_map[key];
        funcs.push_back(func);
        getpubsub_mutex().unlockw();
    }
 
    template<typename T>
    static void subcribe(const std::string &key, std::function<void(const T &)> func) {
        getpubsub_mutex_p1().lockw();
        auto &messager_map = get_messager_map<T>();
        auto &funcs = messager_map[key];
        funcs.push_back(func);
        getpubsub_mutex_p1().unlockw();
    }
 
    template<typename T0, typename T1>
    static void subcribe(const std::string &key, std::function<void(const T0 &, const T1 &)> func) {
        getpubsub_mutex_p2().lockw();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1>();
        auto &funcs = messager_map[key];
        funcs.push_back(func);
        getpubsub_mutex_p2().unlockw();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2>
    static void subcribe(const std::string &key, std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &)> func) {
        getpubsub_mutex_p3().lockw();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1, T2>();
        auto &funcs = messager_map[key];
        funcs.push_back(func);
        getpubsub_mutex_p3().unlockw();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2>
    static void subcribe(const std::string &key, std::function<void(const T0 &, const T1 &, T2 &)> func) {
        getpubsub_mutex_p3().lockw();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1, T2>();
        auto &funcs = messager_map[key];
        funcs.push_back(func);
        getpubsub_mutex_p3().unlockw();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3>
    static void
    subcribe(const std::string &key, std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &, const T3 &)> func) {
        getpubsub_mutex_p4().lockw();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1, T2, T3>();
        auto &funcs = messager_map[key];
        funcs.push_back(func);
        getpubsub_mutex_p4().unlockw();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3, typename T4>
    static void subcribe(const std::string &key,
                         std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &, const T3 &, const T4 &)> func) {
        getpubsub_mutex_p5().lockw();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1, T2, T3, T4>();
        auto &funcs = messager_map[key];
        funcs.push_back(func);
        getpubsub_mutex_p5().unlockw();
    }
 
    static void publish(const std::string &key) {
        getpubsub_mutex().lockr();
        auto &messager_map = get_messager_map();
        if(messager_map.find(key) == messager_map.end()) {
            return;
        }
        auto &funcs = messager_map[key];
        for (const auto &func : funcs) {
            func();
        }
        getpubsub_mutex().unlockr();
    }
 
    template<typename T>
    static void publish(const std::string &key, const T &value) {
        getpubsub_mutex_p1().lockr();
        auto &messager_map = get_messager_map<T>();
        if(messager_map.find(key) == messager_map.end()) {
            return;
        }
        auto &funcs = messager_map[key];
        for (const auto &func : funcs) {
            func(value);
        }
        getpubsub_mutex_p1().unlockr();
    }
 
    template<typename T0, typename T1>
    static void publish(const std::string &key, const T0 &value0, const T1 &value1) {
        getpubsub_mutex_p2().lockr();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1>();
        if(messager_map.find(key) == messager_map.end()) {
            return;
        }
        auto &funcs = messager_map[key];
        for (const auto &func : funcs) {
            func(value0, value1);
        }
        getpubsub_mutex_p2().unlockr();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2>
    static void publish(const std::string &key, const T0 &value0, const T1 &value1, const T2 &value2) {
        getpubsub_mutex_p3().lockr();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1, T2>();
        if(messager_map.find(key) == messager_map.end()) {
            return;
        }
        auto &funcs = messager_map[key];
        for (const auto &func : funcs) {
            func(value0, value1, value2);
        }
        getpubsub_mutex_p3().unlockr();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3>
    static void
    publish(const std::string &key, const T0 &value0, const T1 &value1, const T2 &value2, const T3 &value3) {
        getpubsub_mutex_p4().lockr();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1, T2, T3>();
        if(messager_map.find(key) == messager_map.end()) {
            return;
        }
        auto &funcs = messager_map[key];
        for (const auto &func : funcs) {
            func(value0, value1, value2, value3);
        }
        getpubsub_mutex_p4().unlockr();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3, typename T4>
    static void publish(const std::string &key, const T0 &value0, const T1 &value1, const T2 &value2, const T3 &value3,
                        const T4 &value4) {
        getpubsub_mutex_p5().lockr();
        auto &messager_map = get_messager_map<T0, T1, T2, T3, T4>();
        if(messager_map.find(key) == messager_map.end()) {
            return;
        }
        auto &funcs = messager_map[key];
        for (const auto &func : funcs) {
            func(value0, value1, value2, value3, value4);
        }
        getpubsub_mutex_p5().unlockr();
    }
 
    template<typename T>
    static void add_server_func(const std::string &key, std::function<T> func) {
        getserverfunc_mutex().lockw();
        auto &server_func = get_server_func<T>(key);
        if (server_func){
             publish("log_fatal", "server_func is already exists, key: " + key);
             throw std::bad_exception();
        }
        server_func = func;
        getserverfunc_mutex().unlockw();
    }
 
    template<typename T>
    static bool has_server(const std::string &key) {
        auto &server_func = get_server_func<T>(key);
        if (server_func){
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
 
    template<typename T>
    static void remove_server_func(const std::string &key) {
        auto &server_func = get_server_func<T>(key);
        server_func = std::function<T>();
    }
 
    template<typename T>
    static std::function<T> &get_server_func(const std::string &key) {
        getserverfunc_mutex().lockr();
        auto & server_func_map = get_server_map<T>();
        getserverfunc_mutex().unlockr();
        return server_func_map[key];
    }
 
public:
 
    static RWLock& getpubsub_mutex() {
        static RWLock _pubsubmutex;
        return _pubsubmutex;
    }
 
    static RWLock& getpubsub_mutex_p1() {
        static RWLock _pubsubmutex;
        return _pubsubmutex;
    }
 
    static RWLock& getpubsub_mutex_p2() {
        static RWLock _pubsubmutex;
        return _pubsubmutex;
    }
 
    static RWLock& getpubsub_mutex_p3() {
        static RWLock _pubsubmutex;
        return _pubsubmutex;
    }
 
    static RWLock& getpubsub_mutex_p4() {
        static RWLock _pubsubmutex;
        return _pubsubmutex;
    }
 
    static RWLock& getpubsub_mutex_p5() {
        static RWLock _pubsubmutex;
        return _pubsubmutex;
    }
 
    static RWLock& getserverfunc_mutex() {
        static RWLock _serverfuncmutex;
        return _serverfuncmutex;
    }
 
 
    template<typename T>
    static void register_server_map() {
        get_server_map<T>();
    }
 
    static void register_data_map() {
        get_messager_map();
    }
 
    template<typename T>
    static void register_data_map() {
        get_messager_map<T>();
    }
 
    template<typename T0, typename T1>
    static void register_data_map() {
        get_messager_map<T0, T1>();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2>
    static void register_data_map() {
        get_messager_map<T0, T1, T2>();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3>
    static void register_data_map() {
        get_messager_map<T0, T1, T2, T3>();
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3, typename T4>
    static void register_data_map() {
        get_messager_map<T0, T1, T2, T3, T4>();
    }
 
    template<typename T>
    static std::vector<std::string> get_server_list() {
        std::vector<std::string> keys;
        auto& server_map = get_server_map<T>();
        for (auto& server : server_map){
            if (server.second){
                keys.push_back(server.first);
            }
        }
        return keys;
    }
 
private:
    template<typename T>
    static std::unordered_map<std::string, std::function<T>> &get_server_map() {
        static std::unordered_map<std::string, std::function<T>> server_func_map;
        return server_func_map;
    }
 
    static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void()>>> &get_messager_map() {
        static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void()>>> messager_map;
        return messager_map;
    }
 
    template<typename T>
    static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T &)>>> &get_messager_map() {
        static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T &)>>> messager_map;
        return messager_map;
    }
 
    template<typename T0, typename T1>
    static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &)>>> &get_messager_map() {
        static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &)>>> messager_map;
        return messager_map;
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2>
    static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &)>>> &
    get_messager_map() {
        static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &)>>> messager_map;
        return messager_map;
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3>
    static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &, const T3 &)>>> &
    get_messager_map() {
        static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &,
                                                                    const T3 &)>>> messager_map;
        return messager_map;
    }
 
    template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3, typename T4>
    static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &, const T3 &,
                                                                const T4 &)>>> &
    get_messager_map() {
        static std::unordered_map<std::string, std::vector<std::function<void(const T0 &, const T1 &, const T2 &, const T3 &,
                                                                    const T4 &)>>> messager_map;
        return messager_map;
    }
};
 
 
#endif

test_messager.cpp 

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>
 
#include "messager.hpp"
 
using namespace std;
 
#define MESSAGE_SHOW_RESULR         "show_result"
#define MESSAGE_ADD_INT_NUMBER      "add_number"
 
struct TData {
    std::string str;
    int   iCount;
    double dPercent;
};
 
// 消息处理者1
class DataDealerOne {
public:
    static DataDealerOne *GetInstance() {
        static DataDealerOne s_instande;
        return &s_instande;
    }
    virtual ~DataDealerOne() {}
    void subcribeMessage() {
        SelfMessager::subcribe<TData>(
            MESSAGE_SHOW_RESULR, 
            [this](const TData &data) {
            auto data_info = std::make_shared<TData>();
            *data_info = data;
            std::cout << data_info->str << " "
                      << data_info->iCount << " "
                      << data_info->dPercent << std::endl;
        });
    }
 
private:
    DataDealerOne() {
    }
};
 
// 消息处理者2
class DataDealerTwo {
public:
    static DataDealerTwo *GetInstance() {
        static DataDealerTwo s_instande;
        return &s_instande;
    }
    virtual ~DataDealerTwo() {}
    void subcribeMessage() {
        SelfMessager::subcribe<int, int>(
            MESSAGE_ADD_INT_NUMBER, 
            [this](const int &a, const int &b) {
                int result = a + b;
                std::cout << a << " + " << b << " = " << result<< std::endl;
        });
    }
 
private:
    DataDealerTwo() {
    }
};
 
class Invoker {
public:
    static Invoker *GetInstance() {
        static Invoker s_instande;
        return &s_instande;
    }
 
    void CallOther(const std::string& message) {
        if (message == MESSAGE_SHOW_RESULR) {
            //发布消息1
            TData data = {"hello world !", 110, 1.234};
            SelfMessager::publish(MESSAGE_SHOW_RESULR, data);
        }
        else if (message == MESSAGE_ADD_INT_NUMBER) {
            //发布消息2
            int num = 0;
            SelfMessager::publish(MESSAGE_ADD_INT_NUMBER, 111, 222);
            std::cout << num << std::endl;
        }
    }
 
private:
    Invoker() {}
};
 
int main(int argc, char* argv[]) {
    //订阅消息
    DataDealerOne::GetInstance()->subcribeMessage();
    DataDealerTwo::GetInstance()->subcribeMessage();
 
    //调用
    Invoker::GetInstance()->CallOther(MESSAGE_SHOW_RESULR);
    Invoker::GetInstance()->CallOther(MESSAGE_ADD_INT_NUMBER);
 
    return 0;
}

运行效果如下:

到此这篇关于C++利用模板实现消息订阅和分发功能的文章就介绍到这了,更多相关C++消息订阅分发内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网!

阅读原文内容投诉

免责声明:

① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据,供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。

② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341

软考中级精品资料免费领

  • 历年真题答案解析
  • 备考技巧名师总结
  • 高频考点精准押题
  • 2024年上半年信息系统项目管理师第二批次真题及答案解析(完整版)

    难度     813人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月26日信息系统项目管理师第2批次考情分析

    难度     354人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月25日信息系统项目管理师第1批次考情分析

    难度     318人已做
    查看
  • 2024年上半年软考高项第一、二批次真题考点汇总(完整版)

    难度     435人已做
    查看
  • 2024年上半年系统架构设计师考试综合知识真题

    难度     224人已做
    查看

相关文章

发现更多好内容

猜你喜欢

AI推送时光机
位置:首页-资讯-后端开发
咦!没有更多了?去看看其它编程学习网 内容吧
首页课程
资料下载
问答资讯