在微軟 .NET 框架中可以定義托管類事件并用委托和 += 操作符處理這些事件。這種機制似乎很有用，那么在本機 C++ 中有沒有辦法做同樣的事情？

Figure 1 自頂向下和自底向上

　　在每個 Windows 程序的核心——不論是直接用 C 語言編寫的還是使用 MFC 或 .NET 框架類編寫——都是一個處理消息的窗口過程，這些消息如：WM_PAINT, WM_SETFOCUS 和 WM_ACTIVATE。你（MFC 或 .NET）實現(xiàn)窗口過程并將它傳遞給 Windows。到了該畫窗口，改變輸入焦點以及激活窗口的時候，Windows 用相應(yīng)的消息代碼調(diào)用你的過程。這個消息就是事件。窗口過程就是事件處理器。
　　如果過程化編程是自頂向下的，事件編程是自底向上。在典型的軟件系統(tǒng)中，函數(shù)的調(diào)用流是從較高級部分到低級部分進行的；而事件是以相反的方向過濾的，如 Figure 1 所示。當(dāng)然，在現(xiàn)實的開發(fā)中層次關(guān)系并不總是這么清晰。許多軟件系統(tǒng)看起來更像 Figure 2 所示的情況：

Figure 2 混合模型

　　那么到底什么叫事件？其實，事件就是回調(diào)。而不是在編譯時就已知名字的函數(shù)調(diào)用，組件調(diào)用在運行時調(diào)用你提供的函數(shù)。在 Windows 中，它是一個窗口過程。在 .NET 框架中，它叫做委托。不管術(shù)語怎么叫，事件提供了一種軟件組件調(diào)用函數(shù)的方式，這種調(diào)用方式直到運行時才知道要調(diào)用什么函數(shù)。回調(diào)被稱為事件處理器。發(fā)生或觸發(fā)一個事件意味調(diào)用這個事件處理器。為此，事件接收部分首先得給事件源提供一個事件處理器的指針，這個過程叫注冊。
　　通常在以下幾種場合下我們要使用事件：

• 通知客戶機實際的事件：用戶按下某個按鍵；午夜時鐘敲響；風(fēng)扇停止工作造成 CPU 燒毀；
• 當(dāng)拷貝文件或搜索巨型數(shù)據(jù)庫時，報告耗時操作的過程，組件可以周期性地觸發(fā)某個事件以報告已拷貝了多少文件或已搜索了多少記錄；
• 如果你使用 IWebBrowser2 在自己的應(yīng)用程序中宿主 IE，報告所發(fā)生的重要的或引起注意的事件，瀏覽器會在導(dǎo)航到某個新頁面之前或之后通知你，或者在創(chuàng)建一個新窗口時通知你。
• 調(diào)用應(yīng)用程序提供的算法：C 運行時庫函數(shù) qsort 排序?qū)ο髷?shù)組，但你必須提供比較函數(shù)。借助許多 STL 容器也能實現(xiàn)同樣的訣竅.大多數(shù)程序員不會調(diào)用 qsort 回調(diào)某個事件，但你沒有理由不考慮那種方式。它是“時間比較”事件。

　　一些讀者問：異常和事件之間有什么差別？主要差別是：異常表示不應(yīng)該發(fā)生的意外情況。例如，你的程序運行耗盡內(nèi)存，或者遇到被零除。這些都是你并不希望發(fā)生的異常情況，并且一旦出現(xiàn)這些情況，你的程序必須要做出相應(yīng)的處理。另一方面，事件則是每天常規(guī)操作的部分并且完全是預(yù)期的。用戶移動鼠標或按下某個鍵。瀏覽器導(dǎo)航到一個新頁面。從控制流的角度看，事件是一次函數(shù)調(diào)用，而異常則是堆棧的突然跳躍，用展開的語義銷毀丟失的對象。
　　有關(guān)事件常見的概念誤解是認為它們是異步的。雖然事件常常被用于處理用戶輸入和其它異步發(fā)生的行為 ，但事件本身是以同步方式發(fā)生的。觸發(fā)一個事件與調(diào)用該事件處理器是同一件事情。用偽碼表示就像如下的代碼段：

　　控制立即傳到事件處理器，并且不會返回，除非處理完成。某些系統(tǒng)提供某種以異步觸發(fā)事件的方式，例如，在 Windows 中，你可以用 PostMessage 代替 SendMessage。控制會從 PostMessage 立即返回，該消息是后來才處理的。但是 .NET 框架中的事件以及我在這里討論的事件是在觸發(fā)時被立即處理的。當(dāng)然，你總是可以觸發(fā)來自運行在單獨的線程中的消息代碼事件，或者使用異步委托調(diào)用在線程池中執(zhí)行每個事件處理器，在這種情況下，相對于主線程來說，事件是異步發(fā)生的。
　　Windows 處理事件的方式完全是通過窗口過程以及一成不變的 WPARAM/LPARAM 參數(shù)，按照現(xiàn)代編程標準來說，簡陋而粗糙。即便是在今天，每個 Windows 程序仍然在使用這種機制。有些程序員為了傳遞事件，甚至創(chuàng)建 不可見窗口。窗口過程并不是真正意義上的事件機制，因為在 Winodows 中每個窗口只允許有一個窗口過程，雖然也可以鏈接多個過程，比如每個過程都調(diào)用其前面的過程，也就是眾所周知的子類化過程。在真正的事件系統(tǒng)中，相同的事件可以不分等級地注冊多個接收者。
　　在 .NET 框架中，事件是很成熟的機制。任何對象都可以定義事件，并且多個對象可以偵聽這些事件。.NET 中的事件使用委托來實現(xiàn)，委托是 .NET 中的術(shù)語，它實際上就是以前說所的回調(diào)。最重要的是，委托是類型安全的。不再使用 void* 或者 WPARAM/LPARAM。
　　為了用托管擴展定義一個事件，你得用 __event 關(guān)鍵字。例如，Windows::Forms 中的 Button 類有一個 Click 事件：

這里 EventHandler 是某個函數(shù)的委托，該函數(shù)帶有參數(shù)：Object (也就是 sender) 和 EventArgs：

　　為了接收事件，你必須用正確的簽名實現(xiàn)處理器成員函數(shù)并創(chuàng)建一個委托來包裝該函數(shù)，然后調(diào)用事件的 += 操作符注冊你的處理器/委托。對于上面的 Click 事件，代碼應(yīng)該像這樣：

　　注意該處理器函數(shù)必須具備由委托定義的簽名。這是托管擴展的基本原則。但是你的問題涉及的不是托管事件，你問的是本機事件——如何實現(xiàn)本機 C++ 事件？C++ 本身沒有內(nèi)建的事件機制，那么該怎么實現(xiàn)呢？你可以用 typedef 來定義一個回調(diào)并讓客戶機來提供這個回調(diào)，這種做法有些類似 qsort——但那樣太老土了。更不用說處理多個事件時的繁瑣。相對于靜態(tài)外部函數(shù)來說，用成員函數(shù)作為事件處理器是最丑陋的做法。
　　一種比較好的方法是創(chuàng)建一個定義事件的接口。那是 COM 的做法。但你不需要用 C++ 編寫沉重的 COM 代碼；你可以用一個簡單的類。我寫了一個類來做示范：CPrimeCalculator；這個類的功能是查找素數(shù)。代碼如 Figure 3 所示。CPrimeCalculator::FindPrimes(n) 查找開始的 n 個素數(shù)。其工作原理是這樣的，CPrimeCalculator 觸發(fā)兩種事件：Progress 事件和 Done 事件。這些事件都定義在 IPrimeEvents 接口中。IPrimeEvents 接口不是 .NET 和 COM 意義上的接口；它是一個純粹的 C++ 抽象基類，它為每個事件處理器定義
簽名（參數(shù)和返回類型）。處理 CPrimeCalculator 的客戶機必須實現(xiàn) IPrimeEvents，然后調(diào)用 CPrimeCalculator::Register 來注冊它們的惡接口。CPrimeCalculator 將對象/接口添加到其內(nèi)部列表（list）中。由于它會對每個整數(shù)進行素數(shù)檢查，CPrimeCalculator 則周期性地報告到目前為止找到了多少個素數(shù)：

　　CPrimeCalculator 調(diào)用內(nèi)部輔助函數(shù) NotifyProgress 和 NotifyDone 來觸發(fā)事件。這些函數(shù)遍歷客戶機對象列表，為每個客戶機調(diào)用相應(yīng)的事件處理器。代碼如下：

如果你對 STL 不熟悉，去看看有關(guān)迭代器反引用操作符的內(nèi)容，它返回當(dāng)前指向的對象，上面代碼段中，for 循環(huán)里的代碼等同于：

　　觸發(fā) Done 事件的 NotifyDone 函數(shù)做法類似，它沒有參數(shù)，如 Figure 3 所示。你也許覺得 Done 事件是多余的，因為當(dāng) FindPrimes 返回控制時，客戶機已經(jīng)知道 CPrimeCalculator 完成了工作。沒錯——但有一種情況除外，那就是多個客戶機注冊接收的事件，并且調(diào)用 CPrimeCalculator::FindPrimes 的對象可能不是同一個。Figure 4 是我的測試程序 PrimeCalc。該程序為素數(shù)事件實現(xiàn)了兩個不同的事件處理器。第一個處理器是主對話框本身，CMyDlg，它利用多繼承實現(xiàn) IPrimeEvents。該對話框處理 OnProgress 和 OnDone，并在對話窗口顯示進度，完成后發(fā)出蜂鳴聲。其它的事件處理器，如 CTracePrimeEvents 也實現(xiàn)了 IPrimeEvents，這個實現(xiàn)顯示診斷（TRACE）流中的信息。如 Figure 6 所示，在我的 TraceWin 程序（參見 2004 年三月的專欄）中顯示的范例輸出。我寫的 CTracePrimeEvents 展示了多個客戶機如何注冊相同的事件。

Figure 5 運行中的 PrimeCalc

　　從使用 CPrimeCalculator 來編寫應(yīng)用的程序員角度看，處理事件簡單而直白。從 IPrimeEvents 派生，實現(xiàn)處理器函數(shù)，然后調(diào)用 Register。從編寫觸發(fā)事件的類的程序員看來，這個過程有些冗長乏味。首先你得定義事件接口。這并沒有什么不好。但接著你得編寫 Register 和 Unregister 函數(shù)，每個 Foo 事件都得有一個相應(yīng)的 NotifyFoo 函數(shù)。如果有 15 個事件的話，那就十分令人不爽了，尤其是每個 NotifyFoo 函數(shù)的模式都相同：

Figure 6 PrimeCalc 在 TraceWin 中的輸出

　　NotifyFoo 迭代客戶機列表，為每個注冊的客戶機調(diào)用相應(yīng)的 OnFoo 處理器，并傳遞任何需要的參數(shù)。有沒有什么方法實現(xiàn)這個一般過程，比如用宏或者模板來封裝這種繁瑣而固定的樣板代碼，將自己從重復(fù)性勞動中解放出來呢？實際上是有的。下個月的專欄文章我們將討論這個問題。記住在同一時間，同一頻道，咱們再見——順祝編程愉快！