C++でイベント処理を行う正しい方法は何ですか？

Question

私は次のように特定のイベントに応答する必要があるアプリケーションがあります。

void someMethodWithinSomeClass() { 
    while (true) { 
     wait for event; 
     if (event == SomeEvent) { 
      doSomething(); 
      continue; 
     } 
     if (event == SomeOtherEvent) { 
      doSomethingElse(); 
      continue; 
     } 
    } 
} 

これが実行されてしまうが、いくつかのスレッドです。他のスレッドでは、操作によってイベントが作成され、起動されます。これらのイベントを上記のメソッド/クラスに到達させるにはどうすればよいですか？ C++でイベント処理を実装するための適切な戦略またはアーキテクチャは何ですか？

Answer 1

C++標準では、イベントにはまったく対処しません。しかし、通常、イベントが必要な場合は、それらを提供するフレームワーク（SDL、Windows、Qt、GNOMEなど）とそれらを待機し、ディスパッチして使用する方法で作業しています。

それ以外でも、Boost.Signals2をご覧ください。

Answer 2

C++には、イベントの組み込みサポートがありません。何らかの種類のスレッドセーフなタスクキューを実装する必要があります。主なメッセージ処理スレッドは、このキューからアイテムを継続的に取得して処理します。

この良い例は、Windowsアプリケーションを駆動する標準のWin32メッセージポンプです：

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow) 
{ 
    MSG msg; 
    while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0) > 0) 
    { 
    TranslateMessage(&msg); 
    DispatchMessage(&msg); 
    } 
    return msg.wParam; 
} 

他のスレッドできPostこのスレッドによって処理されますウィンドウにメッセージ。

これはC++ではなくCを使用していますが、その方法を示しています。

Answer 3

C++ 11およびブーストはcondition variablesである。スレッドは、あるイベントが発生するのを待っている別のスレッドをブロック解除する手段です。上記のリンクは、boost::condition_variableのドキュメントを紹介し、使用方法を示すコードサンプルがあります。

イベント（たとえばキーストローク）を追跡し、FIFO（先入れ先出し）方式で処理する必要がある場合は、マルチスレッド他のいくつかの回答で示唆されているように、イベントキューイングシステム。

Answer 4

多くの場合、イベントキューはcommand design patternとして実装されている：

オブジェクト指向プログラミングでは、コマンド・パターンは、オブジェクトを呼び出すために必要なすべて 情報を表し、カプセル化するために使用される設計 パターンであります後で方法。この には、メソッド名、メソッド を所有するオブジェクト、およびメソッドパラメータの値が含まれます。 C++で

、メソッドパラメータのための方法および値を所有オブジェクトは、引数なしのファンクタ（引数を取らない、すなわちファンクタ）です。 boost::bind()またはC++11 lambdasを使用して作成し、boost::functionにラップすることができます。

ここでは、複数のプロデューサスレッドと複数のコンシューマスレッド間でイベントキューを実装する方法の最小例を示します。使用法：

void consumer_thread_function(EventQueue::Ptr event_queue) 
try { 
    for(;;) { 
     EventQueue::Event event(event_queue->consume()); // get a new event 
     event(); // and invoke it 
    } 
} 
catch(EventQueue::Stopped&) { 
} 

void some_work(int n) { 
    std::cout << "thread " << boost::this_thread::get_id() << " : " << n << '\n'; 
    boost::this_thread::sleep(boost::get_system_time() + boost::posix_time::milliseconds(500)); 
} 

int main() 
{ 
    some_work(1); 

    // create an event queue that can be shared between multiple produces and multiple consumers 
    EventQueue::Ptr queue(new EventQueue); 

    // create two worker thread and pass them a pointer to queue 
    boost::thread worker_thread_1(consumer_thread_function, queue); 
    boost::thread worker_thread_2(consumer_thread_function, queue); 

    // tell the worker threads to do something 
    queue->produce(boost::bind(some_work, 2)); 
    queue->produce(boost::bind(some_work, 3)); 
    queue->produce(boost::bind(some_work, 4)); 

    // tell the queue to stop 
    queue->stop(true); 

    // wait till the workers thread stopped 
    worker_thread_2.join(); 
    worker_thread_1.join(); 

    some_work(5); 
} 

出力：

./test 
thread 0xa08030 : 1 
thread 0xa08d40 : 2 
thread 0xa08fc0 : 3 
thread 0xa08d40 : 4 
thread 0xa08030 : 5 

実装：

#include <boost/function.hpp> 
#include <boost/thread/thread.hpp> 
#include <boost/thread/condition.hpp> 
#include <boost/thread/mutex.hpp> 
#include <boost/smart_ptr/intrusive_ptr.hpp> 
#include <boost/smart_ptr/detail/atomic_count.hpp> 
#include <iostream> 

class EventQueue 
{ 
public: 
    typedef boost::intrusive_ptr<EventQueue> Ptr; 
    typedef boost::function<void()> Event; // nullary functor 
    struct Stopped {}; 

    EventQueue() 
     : state_(STATE_READY) 
     , ref_count_(0) 
    {} 

    void produce(Event event) { 
     boost::mutex::scoped_lock lock(mtx_); 
     assert(STATE_READY == state_); 
     q_.push_back(event); 
     cnd_.notify_one(); 
    } 

    Event consume() { 
     boost::mutex::scoped_lock lock(mtx_); 
     while(STATE_READY == state_ && q_.empty()) 
      cnd_.wait(lock); 
     if(!q_.empty()) { 
      Event event(q_.front()); 
      q_.pop_front(); 
      return event; 
     } 
     // The queue has been stopped. Notify the waiting thread blocked in 
     // EventQueue::stop(true) (if any) that the queue is empty now. 
     cnd_.notify_all(); 
     throw Stopped(); 
    } 

    void stop(bool wait_completion) { 
     boost::mutex::scoped_lock lock(mtx_); 
     state_ = STATE_STOPPED; 
     cnd_.notify_all(); 
     if(wait_completion) { 
      // Wait till all events have been consumed. 
      while(!q_.empty()) 
       cnd_.wait(lock); 
     } 
     else { 
      // Cancel all pending events. 
      q_.clear(); 
     } 
    } 

private: 
    // Disable construction on the stack. Because the event queue can be shared between multiple 
    // producers and multiple consumers it must not be destroyed before the last reference to it 
    // is released. This is best done through using a thread-safe smart pointer with shared 
    // ownership semantics. Hence EventQueue must be allocated on the heap and held through 
    // smart pointer EventQueue::Ptr. 
    ~EventQueue() { 
     this->stop(false); 
    } 

    friend void intrusive_ptr_add_ref(EventQueue* p) { 
     ++p->ref_count_; 
    } 

    friend void intrusive_ptr_release(EventQueue* p) { 
     if(!--p->ref_count_) 
      delete p; 
    } 

    enum State { 
     STATE_READY, 
     STATE_STOPPED, 
    }; 

    typedef std::list<Event> Queue; 
    boost::mutex mtx_; 
    boost::condition_variable cnd_; 
    Queue q_; 
    State state_; 
    boost::detail::atomic_count ref_count_; 
};