信号与槽机制可通过std::function、可变参数模板和连接管理实现，支持普通函数与成员函数绑定，利用vector存储回调，配合mutex实现线程安全，适用于轻量级事件通信。
信号与槽机制是事件驱动编程的核心，Qt 框架中的 Signals/Slots 提供了对象间松耦合的通信方式。在 C++ 中不依赖 Qt 实现类似功能，可以通过函数对象（std::function）、可变模板参数和连接管理来模拟。
基本设计思路
目标是实现一个简单的 Signal 类，支持任意数量和类型的参数，允许绑定多个槽函数（成员函数或普通函数），并在信号触发时调用所有已连接的槽。
核心组件包括：
- Signal：发出通知的对象，保存槽函数列表
- Slot：响应信号的函数或成员函数
- Connection：管理连接关系，支持断开连接
使用 std::function 和模板实现 Signal
利用 C++11 的 std::function 和 std::vector 存储回调函数，结合可变参数模板适配不同函数签名。
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// signal.h
include
include
include gorithm>
template
// 连接一个槽函数
int connect(SlotType slot) {
slots.push_back(slot);
return static_castzuojiankuohaophpcnintyoujiankuohaophpcn(slots.size() - 1); // 返回连接ID
}
// 发出信号，调用所有槽
void emit(Args... args) {
for (auto& slot : slots) {
slot(args...);
}
}
// 断开指定ID的连接（简化版）
void disconnect(int id) {
if (id youjiankuohaophpcn= 0 && id zuojiankuohaophpcn slots.size()) {
slots[id] = nullptr; // 标记为空
}
}private:
std::vector
支持成员函数的连接
std::function 可以包装成员函数指针，需配合对象实例使用 bind 或 lambda。
#include "signal.h"
include iostream>
class Button { public: Signal clicked;
void press() {
std::cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "Button pressed.\n";
clicked.emit(); // 触发信号
}};
class Logger { public: void log() { std::cout
int main() { Button btn; Logger logger;
// 连接普通函数或lambda
auto conn1 = btn.clicked.connect([&]() {
std::cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "Lambda response.\n";
});
// 连接成员函数
auto conn2 = btn.clicked.connect(std::bind(&Logger::log, &logger));
btn.press();
return 0;}
输出结果：
Button pressed. Lambda response. [LOG] Button was clicked!改进：自动连接管理与线程安全（可选）
上述实现未处理连接生命周期和多线程问题。更完善的版本可以：
- 使用 shared_ptr/weak_ptr 管理槽的生命期
- 加入互斥锁保护 slots 向量在多线程下的访问
- 返回 connection 对象用于自动断开
// 示例：添加 mutex 支持线程安全
include
template
void emit(Args... args) {
std::lock_guardzuojiankuohaophpcnstd::mutexyoujiankuohaophpcn lock(mutex_);
for (auto& slot : slots) {
if (slot) slot(args...);
}
}private:
std::vector
基本上就这些。C++ 原生实现信号槽不难，关键是理解回调机制和泛型编程的结合。虽然不如 Qt 宏系统那样无缝，但足够用于轻量级事件通信场景。
