C++ of the Day #38 - Boost.Signals로 Qt 스타일의 Signal/Slot 따라하기 #2

이전 글에서 알아 본 Qt 스타일의 signal/slot 구조를 Boost.Signals를 사용하여 구현해 보도록 하겠습니다. 몇가지 사소한 기법을 제외하면 모두 Boost.Signals의 기능을 사용합니다.

먼저 Boost.Signals의 사용법을 간단히 살펴보겠습니다. 다음 예제는 Boost.Signals Tutorial에서 가져 왔습니다.


struct HelloWorld
{
void operator()() const {
std::cout << "Hello, World!\n";
}
};

// .. main()
boost::signal sig;
sig.connect(HelloWorld());

sig(); // print "Hello, World!"


위의 예제에서는 functor를 사용하고 있으나 일반 function pointer도 사용 가능하며 하나의 signal에 여러개의 slot을 connect하는 것도 가능합니다. 물론 각 slot들 사이의 호출 순서를 결정하거나 disconnect하는 등의 기능들도 존재하나 이 글에서는 다루지 않습니다.

그럼 이제 이전 글의 예제와 같이 Button 클래스에 clicked() signal을 만들어 이를 Dialog 클래스의 quit() slot에 연결시킬 수 있는 방법에 대해 생각해보죠. 현재 가지고 있는 Boost.Signals만 가지고도 다음과 같이 사용이 가능합니다.


class Button
{
public:
boost::signal clicked;
};

class Dialog
{
public:
void quit() {
cout << "Dialog::quit\n";
}
};

// .. main()
Button quit;
Dialog app;

quit.clicked.connect(boost::bind(&Dialog::quit, app));

quit.clicked(); // print "Dialog::quit"


너무 간단합니다. 벌써 끝이 보이네요. 다음으로 Slider 클래스의 valueChanged(int) signal을 Text 클래스의 display(int) signal에 연결해보겠습니다. 이 경우argument가 하나 있으므로 문법이 살짝 달라집니다.


class Slider
{
public:
Signal valueChanged;
};

class Text
{
public:
void display(int n) {
cout << "Text::display(" << n << ")\n";
}
};

// .. main()
Slider sldr;
Text text;

sldr.valueChanged.connect(boost::bind(&Text::display, text, _1)); // _1 for 'int' argument

sldr.valueChanged(1); // print "Text::display(1)"


이제 원하는 모양의 connect()를 구현해 보겠습니다. 만들어질 connect()의 usage는 다음과 같습니다.


connect(quit.clicked, app, &Dialog::quit);
connect(sldr.valueChanged, text, &Text::display);


위와 같이 connect()함수를 구현하려고 하면 다음과 같이 argument 개수에 따른 구분이 필요하다는 것을 알 수 있습니다.


template
void connect(T1& t1, T2& t2, Func2 f2)
{
t1.connect(boost::bind(f2, t2)); // ?
// or
t1.connect(boost::bind(f2, t2, _1)); // ?
}


당연하게도 이를 구현하려면 partial template specialization을 사용해야 합니다. 이 partial template specialization에서는 signal과 slot으로 사용될 함수의 argument 개수를 non-type template argument로 사용합니다. ((여기서는 argument가 없거나 하나인 경우만 설명합니다. 실제 구현할때는 Boost.Preprocessor를 사용하여 원하는 만큼의 코드를 생성할 수 있습니다. Boost.Preprocessor의 사용법은 이전 C++ of the Day #30 - Python의 map 함수 따라 잡기글에서 보실 수 있습니다.))


template
struct connect_impl;

template
struct connect_impl
{
void operator()(T1& t1, T2& t2, Func2 f2)
{
t1.connect(boost::bind(f2, t2));
}
};

template
struct connect_impl
{
void operator()(T1& t1, T2& t2, Func2 f2)
{
t1.connect(boost::bind(f2, t2, _1));
}
};

template
void connect(T1& t1, T2& t2, Func2 f2)
{
connect_impl()(t1, t2, f2); // where does the Arity come from?
}


하지만 위 코드의 주석과 같이 현재 어디서도 Arity argument를 compile-time에 구할 수가 없습니다. boost::signal에서 ::arity를 제공해주었더라면 좋았을텐데 말이죠.

...

boost::signal이 arity를 제공해주지 않으니 arity를 제공하는 Signal 클래스를 만들어보기로 하겠습니다. 이번엔 Boost.TypeTraits에 있는 function_traits의 arity를 사용합니다. 정말 Boost에는 없는게 없군요. :-)


template
struct Signal : boost::signal
{
enum { arity = boost::function_traits::arity };
};


이제 앞에서 작성했던 Button과 Slider 클래스의 boost::signal들을 Signal로 변경합니다.


class Button
{
public:
Signal clicked;
};

class Slider
{
public:
Signal valueChanged;
};


이것으로 앞에서 보았던 아래와 같은 코드가 사용 가능해집니다.


connect(quit.clicked, app, &Dialog::quit);
connect(sldr.valueChanged, text, &Text::display);


...

!! 경고 - 매크로 알레르기가 있는 분들은 더이상 보지 마세요. :-|

...

마지막으로 Qt와 조금이라도 비슷해 보이기 위해 다음과 같이 SIGNAL과 SLOT를 #define합니다.


#define SIGNAL(OBJ, SIG) (OBJ).SIG
#define SLOT(OBJ, SLOT) OBJ, &SLOT


이제 위에서 보았던 코드는 다음과 같은 문법으로도 작성할 수 있습니다.


connect(SIGNAL(quit, clicked), SLOT(app, Dialog::quit));
connect(SIGNAL(sldr, valueChanged), SLOT(text, Text::display));


이번 글에서는 Boost.Signals를 사용하여 Qt와 유사한 문법을 사용하게 해주는 connect()를 구현해 보았습니다. 다양한 Boost 라이브러리 덕분에 생각보다 간단히 구현할 수 있었습니다. 도움을 준 Boost.Bind과 Boost.TypeTraits에게 감사드립니다. ;-)

Comments

  1. boost::signal은 써볼까 생각을 했었는데, 라이브러리 컴파일을 요구하는 녀석이라 물망에서 제외했던 기억이 나네요. 작동하는걸 보면 굳이 필요하지 않을 듯한데 왜 요구하는지... 다시 한번 분석해 봐야겠습니다.

    boost::signal과 같은 형태로 RPC(XML-RPC든 SOAP이든)를 구현해보는 것도 좋은 경험이 될 듯합니다. (과연 할까...)

    역시 좋은글!

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  2. Boost.Signals 라이브러리가 컴파일을 요구하는 이유는 connection 같은 클래스들이 template 클래스가 아니어서 cpp에 구현되어 있기 때문입니다. 물론 전부 inline으로 헤더에 넣어버려도 되겠지만 나름대로 원칙을 지키는 것 같습니다.

    Boost 빌드가 알고보면 어렵지는 않은데 많은 분들이 컴파일해야 하는 Boost 라이브러리는 잘 안쓰시더라고요. 모르시진 않겠지만 간단히 "bjam -sTOOLS=gcc --wtih-signals install" 하면 Boost.Signals만 빌드됩니다. 빌드해야 하는 라이브러리중 제가 가장 자주 사용하는 라이브러리는 Boost.Test입니다. 이외에 Boost.Python, Boost.Regex, Boost.Wave등도 빌드해야 한다는 이유로 안쓰기엔 아까운 녀석들이죠. :roll:

    게다가 요샌 개인적으로 VMWare에서 Ubuntu를 쓰는데 Synaptic Package Manager에서 Boost로 Search해서 체크하고 Apply하면 빌드할 필요도 없더군요. :-D

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  3. 저도... *-nix계열에서 g++로 작업했으면 좋겠다는 생각이.. (불끈불끈)
    필요한게 있으면 별도로 VC Project를 생성해서 환경을 맞춰주는 식으로 가져다 쓰는 중이랍니다. 하아.

    말나온김에 signal이랑 regex나 빌드해서 테스트해보아야할듯 ㅋ

    ps. 우분투 최고! (노트북 메인 OS라죠. 후)

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  4. 응? 코멘트에 소스코드를 썼는데 없어졌군요~!

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  5. CodeHighlighter 플러그인이 잘 작동을 하지 않네요~! 이런 식으로 써봐도 제 블로그에선 여과없이 그냥 html태그로 인식히버리네요. :cry: 아~ 그리구 1.3 버전을 다운받았는데 플러그인 패널에서는 1.2라 나오는군요~!

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  6. HTML에 대해서 테스트해보니 말씀하신 대로 문제가 있었네요. plugin에서 사용한 regular expression이 HTML은 지원할 수 없도록 되어 있었습니다. 그리고 패널에 출력되는 버전과 plugin 홈페이지에서의 버전을 맞추었습니다. (plugin 홈페이지의 테스트 post 링크도 깨져 있었네요. :roll: 지금 테스트 post에 가시면 HTML 출력을 볼 수 있습니다.)

    참고로 HTML 사용하실 때는 lang="html4strict"라고 해야 합니다. 궁금해 하실까봐 지원하는 모든 lang의 목록을 plugin 홈페이지에 추가하였습니다.

    Bug reporting해주셔서 고맙습니다. :-)

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