为什么 boost::signals2::signal:<T>:connect 需要复制构造函数?

Why does boost::signals2::signal<T>::connect require copy constructors?

本文关键字:复制 构造函数 connect gt boost signal lt 为什么 signals2      更新时间:2023-10-16

我正在研究一个表示正常数据值的对象,它利用函数式响应式编程,当依赖值发生变化时,它会改变它们的值。我的意思是,假设你有一个var3 = var1 + var2;当你改变var1的值时,var3的值也会自动更新。在c++中,这很困难,但是当更新函数在另一个工作线程中被调用时,你可以给它一个功能响应的外观。

这就是我的方法。我创建了一个名为Reactive的模板对象,它可以有任何类型,然后重载它的操作符,这样当两个反应加在一起时,不仅结果值等于它们的和,而且生成一个lambda,它将操作存储在std::函数中,该函数可以在以后调用它的更新函数时再次调用,以更新结果的值。

出现了几个问题。如果其中一个依赖值被破坏了怎么办?即使生成的react仍然拥有它认为有效的lambda,但lambda所使用的参数已经不存在了。为了说明这一点,我转向boost::signals2来建立一个信号和槽的系统,以通知其任何依赖项的破坏结果。当结果接收到信号时,它的影响函数将被清空,并且不会在更新时被调用。

对于能够执行+操作的响应,必须创建一个临时响应,它有自己的信号,然后必须重载=操作符以将临时中的数据移动到生成的响应中。然而,信号不能被复制。我通过在std::unique_ptr中包含destroy信号来避开这个问题,当操作符=接收到Reactive &&时使用std::move。避免危机。

现在我被困在这里了。我后来意识到,尽管移动结构很好,但仍然没有办法复制我的一个反应物结构,因为,让我们说var3 = var1 + var2;然后这样写:var4 = var3;然后,不知何故,var1和var2中的销毁信号需要一种方式通知var4它们已被销毁。我最后想到的是设置它,这样我就有一个名为Proxy的子对象,它是一个函子,包含boost::signals2::signal,然后每个对象都有一个包含在std::shared_ptr中的子对象。如果一个Reactive有对代理的引用,那么它就会把它的inform destroy方法连接到那个代理。然后被依赖者将这些信号附加到代理上。当代理被调用时,它也会调用它的所有连接。这也允许副本接收来自依赖项的销毁信号。

问题是,将代理连接到依赖信号需要代理具有复制构造函数,或者至少,这是msvc给我的错误。显然boost::signals2::signal::connect使用了它的复制构造函数,但它不能这样做,因为代理本身包含一个信号。我给你所有这些信息是因为我仍然不确定这是否是最好的解决方案。我选择了信号和插槽,因为我最熟悉它们,但如果你有更好的解决方案,请指出来。否则,请帮我避免这个错误。

顺便说一句,Slot只是使Unreact()函数成为一个函子的一种方式,对每个Reactive都是唯一的。

对象:

template<class T>
class Reactive
{ 
    template<class H>
    friend class Reactive;
    class Slot : public boost::signals2::trackable
    {
    public:
        Slot(std::function<void()> & func) :
            m_Func(func)
            {}
        void operator()()
            {m_Func();}
    private:
        std::function<void()> m_Func;
    };
    class Proxy : public boost::signals2::trackable
    {
        Proxy(const Proxy & s);
        Proxy & operator=(const Proxy & s);
    public:
        Proxy(){}
        void operator()() 
            {m_Informer();}
        void attach(Slot & m_Unreacter) 
            {m_Informer.connect(m_Unreacter);}
    private:
        boost::signals2::signal<void()> m_Informer;
    };
public:
    ~Reactive()
    {
        (*m_SendDestruct)();
    }
    Reactive() :
        m_SendDestruct(new boost::signals2::signal<void()>),
        m_Proxy(new Proxy),
        m_ReceiveDestruct(std::function<void()>(std::bind(&Reactive::Unreact, this))),
        m_Affecter(nullptr)
    {
        m_Proxy->attach(m_ReceiveDestruct);
    }
    template<class H>
    Reactive(const H & data) :
        m_SendDestruct(new boost::signals2::signal<void()>),
        m_Proxy(new Proxy),
        m_ReceiveDestruct(std::function<void()>(std::bind(&Reactive::Unreact, this))),
        m_Affecter(nullptr),
        m_Data(data)    
    {
        m_Proxy->attach(m_ReceiveDestruct);
    }
    Reactive(const Reactive & reac) :
        m_SendDestruct(new boost::signals2::signal<void()>),
        m_Proxy(reac.m_Proxy),
        m_ReceiveDestruct(std::function<void()>(std::bind(&Reactive::Unreact, this))),
        m_Affecter(reac.m_Affecter),
        m_Data(reac.m_Data)
    {
        m_Proxy->attach(m_ReceiveDestruct);
    }
    Reactive(Reactive && reac) :
        m_SendDestruct(std::move(reac.m_SendDestruct)),
        m_Proxy(reac.m_Proxy),
        m_ReceiveDestruct(std::function<void()>(std::bind(&Reactive::Unreact, this))),
        m_Affecter(reac.m_Affecter),
        m_Data(reac.m_Data)
    {
        m_Proxy->attach(m_ReceiveDestruct);
    }
    Reactive & operator=(const T & data)
    {
        m_Data = data;
        return *this;
    }
    Reactive & operator=(const Reactive & reac)
    {
        m_Proxy = reac.m_Proxy;
        m_Proxy.attach(m_ReceiveDestruct);
        m_Affecter = reac.m_Affecter;
        m_Data = reac.m_Data;
    }
    Reactive & operator=(Reactive && reac)
    {
        m_SendDestruct = std::move(reac.m_SendDestruct);
        m_Proxy = reac.m_Proxy;
        m_Affecter(reac.m_Affecter);
        m_Data(reac.m_Data);
    }
    template<class H>
    Reactive & operator+(const H & rhs)
    {
        m_Data += rhs;
        return *this;
    }
    template<class H>
    auto operator+(Reactive<H> & rhs) -> Reactive<decltype(m_Data + rhs.m_Data)> &&
    {
        Reactive<decltype(m_Data + rhs.m_Data)> m_temp;
        std::function<decltype(m_Data + rhs.m_Data)()> func;
        if (!rhs.m_Affecter)
            func = [&](){ return m_Data + rhs.m_Data;};
        else
            func = [&](){return m_Data + rhs.m_Affecter();};
        m_SendDestruct->connect((*m_temp.m_Proxy));
        rhs.m_SendDestruct->connect((*m_temp.m_Proxy));
        return std::forward<Reactive<decltype(m_Data+rhs.m_Data)> &&>(m_temp);
    }
    template<class H>
    Reactive && operator+(Reactive<H> && rhs)
    {
        Reactive && m_Temp
    }
    T & Get()
    {
        return m_Data;
    }
    void Update()
    {
        if(m_Affecter)
            m_Data = m_Affecter();
    }
    void Unreact()
    {
        m_Affecter = nullptr;
        (*m_SendDestruct)();
    }
private:
    std::unique_ptr<boost::signals2::signal<void()> > m_SendDestruct;
    std::shared_ptr<Proxy> m_Proxy;
    Slot m_ReceiveDestruct;
    std::function<T()> m_Affecter;
    T m_Data;
};

和简单测试

int main()
{
    Reactive<int> vel(10);
    Reactive<int> acc(5);
    Reactive<int> time(5);
    Reactive<int> result = vel + acc + time;
    system("PAUSE");
    return 0;
}

和以下是警告/错误:

1>main.cpp(86): warning C4355: 'this' : used in base member initializer list
1>          main.cpp(83) : while compiling class template member function 'Reactive<T>::Reactive(Reactive<T> &&)'
1>          with
1>          [
1>              T=int
1>          ]
1>          main.cpp(174) : see reference to class template instantiation 'Reactive<T>' being compiled
1>          with
1>          [
1>              T=int
1>          ]
1>main.cpp(66): warning C4355: 'this' : used in base member initializer list
1>          main.cpp(174) : see reference to function template instantiation 'Reactive<T>::Reactive<int>(const H &)' being compiled
1>          with
1>          [
1>              T=int,
1>              H=int
1>          ]
1>main.cpp(56): warning C4355: 'this' : used in base member initializer list
1>          main.cpp(53) : while compiling class template member function 'Reactive<T>::Reactive(void)'
1>          with
1>          [
1>              T=int
1>          ]
1>c:program files (x86)boostboost_1_53_0boostsignals2detailslot_template.hpp(156): error C2248: 'Reactive<T>::Proxy::Proxy' : cannot access private member declared in class 'Reactive<T>::Proxy'
1>          with
1>          [
1>              T=int
1>          ]
1>          main.cpp(32) : see declaration of 'Reactive<T>::Proxy::Proxy'
1>          with
1>          [
1>              T=int
1>          ]
1>          main.cpp(30) : see declaration of 'Reactive<T>::Proxy'
1>          with
1>          [
1>              T=int
1>          ]
1>          c:program files (x86)boostboost_1_53_0boostsignals2detailslot_template.hpp(81) : see reference to function template instantiation 'void boost::signals2::slot0<R,SlotFunction>::init_slot_function<F>(const F &)' being compiled
1>          with
1>          [
1>              R=void,
1>              SlotFunction=boost::function<void (void)>,
1>              F=Reactive<int>::Proxy
1>          ]
1>          main.cpp(135) : see reference to function template instantiation 'boost::signals2::slot0<R,SlotFunction>::slot0<Reactive<T>::Proxy>(const F &)' being compiled
1>          with
1>          [
1>              R=void,
1>              SlotFunction=boost::function<void (void)>,
1>              T=int,
1>              F=Reactive<int>::Proxy
1>          ]
1>          main.cpp(178) : see reference to function template instantiation 'Reactive<T> &&Reactive<T>::operator +<int>(Reactive<T> &)' being compiled
1>          with
1>          [
1>              T=int
1>          ]
1>
1>Build FAILED.
1>
1>Time Elapsed 00:00:04.20
========== Build: 0 succeeded, 1 failed, 0 up-to-date, 0 skipped ==========

我认为你的设计有问题。

响应变量的逻辑生命周期不应该与命名它的c++变量的生命周期相关联。

使用pImpl模式,使每个反应变量的生命周期只要存在命名它的c++变量,或者只要存在引用它的另一个活动的反应变量。(std::shared_ptr,也许有一些东西来检测循环引用,这在反应图中是不好的)。

当你移动时,你移动的是pImpl内部的状态,而不是pImpl本身——pImpl有自己的指向反应状态的指针(ppImpl),这对于临时反应(如A+B)非常有用。

当你依赖A时,你实际上是在依赖A->pImpl,并且你增加了它的引用计数。

如果设置了A = B,则表示A->pImpl依赖于B->pImpl,而不是A->pImpl的反应状态是B->pImpl的反应状态的副本。这是一个细微的差别。

这仍然需要一些努力来向前传播更改。我将返回weak_ptr引用,指向那些依赖于你的人,并通过树向后传播SetIsDirty。任何脏的值在读取时都会重新计算,否则会使用缓存的值。

如果您希望A = B的效果使A->pImpl成为B->pImpl的副本,请使用不同的语法(如A = *B,以窃取c++主义)。这是唯一需要复制pImpl状态的情况!

注意A = std::move(B)需要移动一个pImpl状态,因此为了优化目的,使用ppImpl来存储状态。

您应该发现实际上不需要额外的线程或插槽/套接字。除非您实现单一的operator*,否则不需要复制给定pImpl的状态。

请注意,我关于循环依赖的随口评论很重要。在上述设计下,具有循环依赖关系的响应图将会泄漏,更重要的是,在逻辑上不可能计算任何值。