复合属性对象，当所有子对象都更改时，它禁止多个信号发射

Composite property object that inhibits multiple signal emissions when all subobjects are changed

本文关键字：对象 禁止 信号 发射 属性 复合      更新时间：2023-10-16

我有一个简单的property<T>类，带有一个value_changed<T>，您可以在调用value_changed<T>::emit(T)时connect/disconnect并接收或禁止事件。想想C++11类固醇上的Qt信号/插槽。

我的下一个挑战是提供一个由子属性组成的类似属性的对象。例如，考虑一个位置或大小，它们都由多个值组成。我希望能够将子对象视为property，并在同时更改多个值时获得组合信号。例如，做

struct 
{
property<int> x;
property<int> y;
}
position2d pos{0,0};
// ...
pos = {1,1}; // this should fire x.value_changed, y.value_changed, and pos.value_changed (once!)

最后这句话是问题的核心。我正在努力编写一个可以使用子对象名称自定义的可重用composite_property(位置会得到x，y，但大小会得到width/height)。

请注意，property<struct { int x; int y; }>是不够的：更改x不会发出复合value_changed信号。

我能想到的最好的方法是在分配给超对象时用一堆样板代码来连接/断开子对象，这很乏味并且违背了 DRY 原则。

我对狂野的模板魔术持开放态度，尽管我知道变量的自由命名(x/y和width/height)至少需要一些样板代码。

编辑为了完整起见，这是我现在拥有的property模板：

template<typename T>
class property
{
public:
using value_type = T;
using reference = std::add_lvalue_reference_t<T>;
using const_reference = std::add_lvalue_reference_t<std::add_const_t<T>>;
using rvalue_reference = std::add_rvalue_reference_t<T>;
property(const_reference value_ = {}) : value(value_) {}
operator const_reference() const { return value; }
property& operator=(const_reference& other)
{
const bool changed = value != other;
value = other;
if(changed)
value_changed.emit(value);
return *this;
}
bool operator==(const_reference other) const { return value == other; }
bool operator!=(const_reference other) const { return value != other; }
bool operator< (const_reference other) const { return value <  other; }
bool operator<=(const_reference other) const { return value <= other; }
bool operator> (const_reference other) const { return value >  other; }
bool operator>=(const_reference other) const { return value >= other; }
signal<value_type> value_changed;
private:
value_type value;
};

signal涉及更多，可在此处获得。基本上，connect像Qt，除了它返回一个像Boost.Signal这样的connection_type对象，可以用来disconnect该连接。

请注意，我对绕过信号的后门"静默修改属性"函数持开放态度，但它只实现了我需要的一半。

由于问题被标记为 c++1z，这里有一个简单的解决方案，它使用了一些闪亮的新 C++17 功能(按照上面评论中讨论的思路)：

template<class T, auto... PMs> struct composite_property : property<T>
{
using const_reference = typename property<T>::const_reference;
composite_property(const_reference v = {}) : property<T>(v)
{
(... , (this->value.*PMs).value_changed.connect([this](auto&&)
{
if(listen_to_members) this->value_changed.emit(this->value);
}));
}
composite_property& operator=(const_reference& other)
{
listen_to_members = false;
property<T>::operator=(other);
listen_to_members = true; // not exception-safe, should use RAII to reset
return *this;
}
private:
bool listen_to_members = true;
};

出于纯粹的懒惰，我对你的property<T>做了一个改变：我已经公开value。当然，有几种方法可以避免这种情况，但它们与手头的问题无关，所以我选择保持简单。

我们可以用这个玩具的例子来测试解决方案：

struct position2d
{
property<int> x;
property<int> y;
position2d& operator=(const position2d& other)
{
x = other.x.value;
y = other.y.value;
return *this;
}
};
bool operator!=(const position2d& lhs, const position2d& rhs) { return lhs.x.value != rhs.x.value || lhs.y.value != rhs.y.value; }
int main() 
{
composite_property<position2d, &position2d::x, &position2d::y> pos = position2d{0, 0};
pos.value.x.value_changed.connect([](int x) { std::cout << " x value changed to " << x << 'n'; });
pos.value.y.value_changed.connect([](int y) { std::cout << " y value changed to " << y << 'n'; });
pos.value_changed.connect([](auto&& p) { std::cout << " pos value changed to {" << p.x << ", " << p.y << "}n"; });
std::cout << "changing xn";
pos.value.x = 7;
std::cout << "changing yn";
pos.value.y = 3;
std::cout << "changing posn";
pos = {3, 7};
}

这是一个包含所有必要定义的实时示例(我的代码在底部)。

虽然必须将成员显式列为composite_property模板的参数可能会很烦人，但它也提供了相当多的灵活性。例如，我们可以有一个具有三个成员属性的类，并在不同的成员属性对上定义不同的复合属性。包含类不受任何此类影响，也可以独立于任何复合属性工作，成员用作独立属性。

请注意，用户提供的position2d复制赋值运算符是有原因的：如果我们将其保留为默认值，它将复制成员属性本身，这不会发出信号，而是复制源属性。

该代码在 C++1z 模式下的 Clang 中继上运行。它还会导致 GCC 中继上的 ICE;我们应该尝试减少示例以获得可以在错误报告中提交的内容。

这里工作的关键 C++17 功能是auto非类型模板参数。在以前的语言版本中，有一些更丑陋的替代方案，例如，将指向成员的指针包装在类似ptr_to_mem<decltype(&position2d::x), &position2d::x>中，可能使用宏来避免重复。

在composite_property构造函数的实现中也有一个 over,的折叠表达式，但这也可以通过初始化虚拟数组来完成(以稍微冗长的方式)。

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