使用C++实现类似Qt的信号与槽机制功能

#ifndef SIGNAL_H
#define SIGNAL_H

#include <unordered_map>   // 用于存储槽的哈希表
#include <functional>      // 用于存储任意形式的槽函数
#include <iostream>        // 用于输出调试信息

// 信号类
template <typename... Args>
class Signal {
public:
    using SlotType = std::function<void(Args...)>; // 定义槽的类型
    using SlotID = int;                           // 槽的唯一标识符

    // 连接一个槽，返回槽的唯一 ID
    SlotID connect(SlotType slot) {
        SlotID id = nextID++;
        slots[id] = slot; // 将槽存入哈希表
        return id;
    }

    // 断开一个槽，通过其唯一 ID
    void disconnect(SlotID id) {
        auto it = slots.find(id);
        if (it != slots.end()) {
            slots.erase(it); // 从哈希表中移除槽
        }
    }

    // 触发信号，调用所有已连接的槽
    void emit(Args... args) const {
        for (const auto &pair : slots) {
            pair.second(args...); // 调用槽函数
        }
    }

private:
    std::unordered_map<SlotID, SlotType> slots; // 存储槽的哈希表
    SlotID nextID = 0;                          // 用于生成唯一 ID 的计数器
};

#endif // SIGNAL_H

#include "Signal.h"
#include <iostream>
#include <string>

// 普通函数作为槽
void slot1(const std::string &message) {
    std::cout << "槽1 收到消息: " << message << std::endl;
}

// 普通函数作为槽
void slot2(const std::string &message) {
    std::cout << "槽2 收到消息: " << message << std::endl;
}

// 测试类，拥有自己的槽
class TestClass {
public:
    // 成员函数作为槽
    void classSlot(const std::string &message) {
        std::cout << "TestClass::classSlot 收到消息: " << message << std::endl;
    }
};

#include "Signal.h"
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    // 创建一个信号
    Signal<std::string> signal;

    // 连接普通函数到信号
    auto id1 = signal.connect(slot1);
    auto id2 = signal.connect(slot2);

    // 创建一个类实例，并连接成员函数到信号
    TestClass obj;
    auto id3 = signal.connect([&obj](const std::string &message) {
        obj.classSlot(message);
    });

    // 第一次触发信号，所有槽都会被调用
    std::cout << "第一次触发信号：" << std::endl;
    signal.emit("你好，信号与槽！");

    // 从信号中断开槽1
    std::cout << "\n断开槽1后，第二次触发信号：" << std::endl;
    signal.disconnect(id1);

    // 第二次触发信号，仅槽2和成员函数槽会被调用
    signal.emit("这是第二条消息！");

    return 0;
}