手把手教你架构3D引擎高级篇系列七

本篇博客主要是介绍关于委托的封装，本篇博客需要读者掌握如下几个技术点：
在这里插入图片描述学习技术文章方法很重要，任何人都有自己不懂的地方，我们在学习时，遇到不懂的，可以查阅网络资源或者书籍，这样通过不停的迭代学习，你才能不断的进步，最后成为技术达人，引擎模块的封装，也不是一朝一夕就能搞定的事情，量的积累才能达到质的提升。

前面封装了数据结构中常用算法，接下来给读者封装一个好用的东西——委托。使用过Unity开发的人知道，我们经常在项目中使用委托，类似我们说的回调。使用C#编写委托，其实质是什么呢？其实就是把委托的函数加到一个列表中，这样方便管理适合封装。我们在实现引擎的委托时，首先要清楚我们的委托面对的是所有类型的，因此很容想到使用模板解决问题。在实现委托时，我们在这里将它们分两个模块，一个是关于委托的，一个是委托列表。在这里我们用了模板指针，C++模板这块技术，读者一定要掌握，不论是客户端引擎还是服务器引擎都会大量使用模板的封装。委托的功能包括：绑定bind，另一个是解除绑定unbind。下面我们开始编写引擎委托和委托列表。

template <typename T> class Delegate;

template <typename R> class Delegate
{
private:
	typedef void* InstancePtr;
	typedef R (*InternalFunction)(InstancePtr);
	struct Stub
	{
		InstancePtr first;
		InternalFunction second;
	};

	template <R (*Function)()> static FORCE_INLINE R FunctionStub(InstancePtr) { return (Function)(); }

	template <class C, R (C::*Function)()> static FORCE_INLINE R ClassMethodStub(InstancePtr instance)
	{
		return (static_cast<C*>(instance)->*Function)();
	}

	template <class C, R (C::*Function)() const> static FORCE_INLINE R ClassMethodStub(InstancePtr instance)
	{
		return (static_cast<C*>(instance)->*Function)();
	}

public:
	Delegate()
	{
		m_stub.first = nullptr;
		m_stub.second = nullptr;
	}

	template <R (*Function)()> void bind()
	{
		m_stub.first = nullptr;
		m_stub.second = &FunctionStub<Function>;
	}

	template <class C, R (C::*Function)()> void bind(C* instance)
	{
		m_stub.first = instance;
		m_stub.second = &ClassMethodStub<C, Function>;
	}

	template <class C, R(C::*Function)() const> void bind(C* instance)
	{
		m_stub.first = instance;
		m_stub.second = &ClassMethodStub<C, Function>;
	}

	R invoke() const
	{
		ASSERT(m_stub.second != nullptr);
		return m_stub.second(m_stub.first);
	}

	bool operator==(const Delegate<R>& rhs)
	{
		return m_stub.first == rhs.m_stub.first && m_stub.second == rhs.m_stub.second;
	}

private:
	Stub m_stub;
};


template <typename R, typename... Args> class Delegate<R(Args...)>
{
private:
	typedef void* InstancePtr;
	typedef R (*InternalFunction)(InstancePtr, Args...);
	struct Stub
	{
		InstancePtr first;
		InternalFunction second;
	};

	template <R (*Function)(Args...)> static FORCE_INLINE R FunctionStub(InstancePtr, Args... args)
	{
		return (Function)(args...);
	}

	template <class C, R(C::*Function)(Args...)>
	static FORCE_INLINE R ClassMethodStub(InstancePtr instance, Args... args)
	{
		return (static_cast<C*>(instance)->*Function)(args...);
	}

	template <class C, R(C::*Function)(Args...) const>
	static FORCE_INLINE R ClassMethodStub(InstancePtr instance, Args... args)
	{
		return (static_cast<C*>(instance)->*Function)(args...);
	}

public:
	Delegate()
	{
		m_stub.first = nullptr;
		m_stub.second = nullptr;
	}

	bool isValid() { return m_stub.second != nullptr; }

	template <R (*Function)(Args...)> void bind()
	{
		m_stub.first = nullptr;
		m_stub.second = &FunctionStub<Function>;
	}

	template <class C, R (C::*Function)(Args...)> void bind(C* instance)
	{
		m_stub.first = instance;
		m_stub.second = &ClassMethodStub<C, Function>;
	}

	template <class C, R(C::*Function)(Args...) const> void bind(C* instance)
	{
		m_stub.first = instance;
		m_stub.second = &ClassMethodStub<C, Function>;
	}

	R invoke(Args... args) const
	{
		ASSERT(m_stub.second != nullptr);
		return m_stub.second(m_stub.first, args...);
	}

	bool operator==(const Delegate<R(Args...)>& rhs)
	{
		return m_stub.first == rhs.m_stub.first && m_stub.second == rhs.m_stub.second;
	}

private:
	Stub m_stub;
};

以上是我们引擎的委托类封装，下面我们实现委托列表封装，如下所示：

template <typename T> class DelegateList;

template <typename R, typename... Args> class DelegateList<R(Args...)>
{
public:
	explicit DelegateList(IAllocator& allocator)
		: m_delegates(allocator)
	{
	}

	template <typename C, R (C::*Function)(Args...)> void bind(C* instance)
	{
		Delegate<R(Args...)> cb;
		cb.template bind<C, Function>(instance);
		m_delegates.push(cb);
	}

	template <R (*Function)(Args...)> void bind()
	{
		Delegate<R(Args...)> cb;
		cb.template bind<Function>();
		m_delegates.push(cb);
	}

	template <typename C, R (C::*Function)(Args...)> void unbind(C* instance)
	{
		Delegate<R(Args...)> cb;
		cb.template bind<C, Function>(instance);
		for (int i = 0; i < m_delegates.size(); ++i)
		{
			if (m_delegates[i] == cb)
			{
				m_delegates.eraseFast(i);
				break;
			}
		}
	}

	void invoke(Args... args)
	{
		for (auto& i : m_delegates) i.invoke(args...);
	}

private:
	Array<Delegate<R(Args...)>> m_delegates;
};

我们实现这个委托的目的跟Unity的类似，比如我们的输入系统，UI都会使用我们引擎提供的委托函数。引擎代码编写都是比较枯燥的，其实要学好C++编程不是那么容易的事情，需要大量的练习，尤其是模板的使用。对于模板不熟悉的读者多学习一下，编写引擎使用的时C++11，关于C++11的特性读者要熟悉，比如auto，智能指针等等。

手把手教你架构3D引擎高级篇系列七

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