C++工程 1.3 C++程序生命周期和回调函数

一 生命周期

可以把程序看成一个生命体，也有出生、成长、结束的阶段，每个阶段都可能会有让外界来参与的需求（比如人生病了需要外界治疗，自身抵抗力不能完全自愈），如果有Windows开发经验，很容易想起WM_CREATE, WM_DESTORY等消息。或者移动端(安卓、iOS)的程序起止事件响应，甚至页面切换的事件。在每个事件中，提供了一个中断（回调函数），可以和外界进行交互。最简单的例子就是程序启动时增加一个启动画面，很多软件在退出的时候弹出一个提示窗口或打开一个浏览器链接(这种做法非常不友好，不推荐)。需要在程序的相应位置提供一个可以由外面参与的机会。这时回调函数就派上用场了。

二 回调函数一般是使用C语言的方法，不过，C++因为自身的特点，可以使用更恰当的办法（不存在好坏），我们这里使用抽象基类做参数的方法来实现，这是一种很传统的方法了，比如COM本质论这本书上第一章就讲解过。
（本文涉及到虚函数的一些知识，还有抽象基类，一般C++教材会讲到。）

本文在前文的代码上面增加回调机制。

以下先讲关键代码。

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1. #include <iostream>// stl cout
   
2. #include <signal.h>//signal头文件
   
3. #include <chrono> //stl chrono头文件，时间工具，可以精确到，可以精确到纳秒
   
4. #include <thread> //stl thread
   
5. 
   
6. #include "include/glog/logging.h"
   
7. #pragma comment(lib, "lib/Release/glog.lib")
   
8. using namespace google;
   
9. 
   
10. class IAppCB
    
11. {
    
12. public:
    
13.     virtual int onInit() = 0;
    
14.     virtual int onDestroy() = 0;
    
15. };
    
16. 
    
17. class AppCBImpl :public IAppCB
    
18. {
    
19. public:
    
20.     virtual int onInit()
    
21.     {
    
22.         std::cout << "onInit\n";
    
23.         
    
24.         return 0;
    
25.     };
    
26.     virtual int onDestroy()
    
27.     {
    
28.         std::cout << "onDestroy\n";
    
29.         return 0;
    
30.     };
    
31. };
    
32. 
    
33. 
    
34. static int signaled = 0;
    
35. static void sigterm_handler(int sig)
    
36. {
    
37.     signaled = 1;
    
38. }
    
39. 
    
40. class App
    
41. {
    
42. public:
    
43.     void run()
    
44.     {
    
45.         //std::chrono::milliseconds可以是以下四个中的一个：seconds,milliseconds,microseconds,nanoseconds
    
46.         uint64_t start_millseconds = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>
    
47.             (std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch()).count();
    
48.         for (;;)
    
49.         {
    
50.             if (signaled == 1)
    
51.                 break;
    
52.             else
    
53.             {
    
54.                 std::cout << "运行毫秒数:" << std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>
    
55.                     (std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch()).count() - start_millseconds << std::endl;
    
56. 
    
57.                 //c++11支持u8转utf8，否则写到文件里乱码
    
58.                 LOG(INFO) << u8"运行毫秒数:" << std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>
    
59.                     (std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch()).count() - start_millseconds ;
    
60.                 std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    
61.             }
    
62.         }
    
63.     };
    
64. };
    
65. 
    
66. IAppCB* m_pCB = nullptr;
    
67. int main()
    
68. {
    
69.     m_pCB = new AppCBImpl;
    
70.     google::InitGoogleLogging("demo3.exe");//
    
71.     google::SetLogDestination(google::GLOG_INFO, "demo3_");
    
72.     LOG(INFO) << "Hello World!";
    
73.     std::cout << "Hello World!\n";
    
74.     if (m_pCB->onInit() != 0)//程序启动时由外部确定需要执行哪些操作，比如显示欢迎页。如果程序初始化失败，onInit 非0数值，程序退出。
    
75.     {
    
76.         delete m_pCB;
    
77.         m_pCB = nullptr;
    
78.         return 0;
    
79.     }
    
80.     signal(SIGINT, sigterm_handler); //ctrl + c中断
    
81. 
    
82. 
    
83.     App app;
    
84.     app.run();
    
85.     std::cout << "Exit!\n";
    
86.     LOG(INFO) << "Exit!";
    
87.     m_pCB->onDestroy();//程序退出前由外部决定还要执行哪些操作，比如各种流氓软件退出时弹出页面。
    
88. 
    
89.     std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    
90.     google::ShutdownGoogleLogging();
    
91.     
    
92.     delete m_pCB;
    
93.     m_pCB = nullptr;
    
94.     return 0;
    
95. }

这个代码主要是在前文的基础上增加了两个class，一个是抽象基类:IAppCB，这个名字的意思是 App的回调函数接口。一般class名字第一个字母用I 表示是接口(Intereface)，写过COM的朋友很清楚。最后两个字母CB表示回调(callback)，使用过微软SDK的朋友也有感觉，比如DirectShow里面大量的CB类。

AppCBImpl继承IAppCB，名字带Impl，如果了解设计模式会知道这是其中桥接模式(Bridge)，写Java代码中会经常使用。
这两个类，IAppCB声明接口，AppCBImpl负责实现，标准的面象对象设计方法。因为C++首先是兼容C，所以一般初学都没有这方面意识，大多还是面向过程的方式来写代码。而Java是重新设计的，最初就采用了这种模式，可能好多人还不了解什么是设计模式，就照葫芦画瓢模仿着写，所以感觉Java学起来比C++容易。其实只要理解了里面的知识点，用哪种语言写起来都一样。

继续来，IAppCB* m_pCB = nullptr;
然后再代码里m_pCB = new AppCBImpl;
这样写还是面向过程，不是完全的面向对象。不过还不急，这部分还相当于伪代码，演示作用，后续会慢慢纠正。

本文重点是增加了两处：
第一处：if (m_pCB->onInit() != 0)
代码的注释里也写了，这相当于一般程序的启动时，通知外界，是否需要干涉。一般可以在这个函数里做一些初始化的动作。
第二处：
m_pCB->onDestroy();
这是程序退出时要执行的操作。比如一般程序在退出时保存当前执行状态，关键的参数等。

回调函数除了程序本身用以外，还可以对外开放。比如程序本身封成SDK，源码不可能，但提供 还 IAppCB的接口，调用着可以自己定义一个子类执行具体参数，然后把接口声音的变量传到主程序中，可以自己控制程序的执行。

本文完整代码在https://github.com/sxcong/cpp_project_in_action/blob/master/demo3/test3.cpp
与文中的一致。