Обратные вызовы в C++. Виталий Евгеньевич Ткаченко

      2.1.5. Преимущества и недостатки

      Достоинства и недостатки реализации обратных вызовов с помощью указателя на функцию представлены в Табл. 1.

      Табл. 1. Преимущества и недостатки обратных вызовов с указателем на функцию.

      Простая реализация. Как мы видели, инициатор реализуется достаточно просто: две переменных, синтаксис вызова функции через указатель очень похож на вызов обычной функции.

      Независимость инициатора и исполнителя. Любое изменение кода исполнителя никак не влияет на код инициатора, который при этом остается неизменным

      Совместим с кодом на языке C. В некоторых случаях приходится разрабатывать смешанный код, т. е. часть кода пишется C, а часть – на С++. Если код исполнителя написан на C++, и этот код должен быть вызван инициатором, написанным на C, то использование указателей на функцию является единственно доступным механизмом. 4

      Подходит для реализации любых API. Можно реализовать как С++, та и системные API. Для C++ API инициатор разрабатывается в виде набора классов, для системных API – в виде набора функций.

      Инициатор хранит контекст исполнителя. Как мы видели, инициатор вынужден сохранять контекст исполнителя. Это усложняет реализацию и способствует увеличению расхода памяти.

      Небезопасный способ трансляции контекста. Контекст передается клиенту в виде нетипизированного указателя, интерпретация указателя возлагается на клиента. В большой программной системе это чревато ошибками, поскольку нет никакой возможности проверить корректность полученного указателя.

      2.2. Указатель на статический метод класса

      2.2.1. Концепция

      Графическое изображение обратного вызова с помощью указателя на статический метод класса представлено на Рис. 11. Исполнитель реализуется в виде класса, код упаковывается в статический метод класса, в качестве контекста выступает указатель на экземпляр класса. При настройке указатель на статический метод как аргумент и указатель на класс как контекст сохраняются в инициаторе. Инициатор осуществляет обратный вызов посредством вызова метода, передавая ему требуемую информацию и контекст – указатель на класс.

      Рис. 11. Обратный вызов с указателем на статический метод класса.

      2.2.2. Инициатор

      По своей сути статический метод класса – это обычная функция, ограниченная областью видимости класса. Поэтому реализация инициатора, представленная в Листинг 6, практически полностью повторяет реализацию для указателей на функцию, только в качестве контекста выступает указатель на экземпляр класса.

Листинг 6. Инициатор с указателем на статический метод класса

      class Executor;  //(1)

      class Initiator  // (2)

      {

      public:

        using ptr_callback_static = void(*) (int, Executor*);                 // (3)

        void setup(ptr_callback_static pPtrCallback, Executor* pContextData)  // (4)

        {

            ptrCallback = pPtrCallback; contextData = pContextData;           // (5)

        }

        void run()  //  (6)

        {

            int eventID = 0;

            //Some actions

            ptrCallback(eventID, contextData);  // (7)

        }

        private:

            ptr_callback_static ptrCallback = nullptr;  // (8)

            Executor* contextData = nullptr;            // (9)

      };

      В

4

В качестве примера можно привести практику моделирования embedded-систем. В самом общем виде Embedded-системы представляют собой микроконтроллер, который встраивается в какое-либо устройство и выполняет функции управления, мониторинга и контроля. В силу определенных причин так сложилось, что ПО для управляющих контроллеров (такое ПО называют firmware) пишется на языке C. В процессе разработки подобных устройств часто используется моделирование, когда firmware запускается на обычном компьютере в имитационном окружении, а реальные аппаратные устройства заменяются их программными моделями. Модели и имитаторы обычно пишутся на языке C++, а firmware, как правило, написано на C – получается смешанный код.