在 C++/WinRT 中编写事件

本主题基于 Windows 运行时 components with C++/WinRT 主题中演示如何构建的 Windows 运行时 组件及其使用该组件的应用程序。

下面是本主题添加的新功能。

  • 更新温度计运行时类,使其在温度降至冰点以下时触发事件。
  • 更新使用温度计运行时类的核心应用,以便处理该事件。

注释

有关安装和使用 C++/WinRT Visual Studio 扩展(VSIX)和 NuGet 包(一起提供项目模板和生成支持)的信息,请参阅Visual Studio对 C++/WinRT 的支持

Important

有关有助于你了解如何使用 C++/WinRT 使用和编写运行时类的基本概念和术语,请参阅 使用 C++/WinRT 使用 API使用 C++/WinRT 编写 API

创建 ThermometerWRCThermometerCoreApp

如果要遵循本主题中所示的更新,以便可以生成和运行代码,则第一步是按照 C++/WinRT 主题的 Windows 运行时 组件中的演练进行操作。 这样一来,你将拥有 ThermometerWRC Windows 运行时 组件,以及使用该组件的 ThermometerCoreApp 核心应用。

更新 ThermometerWRC 以触发事件

Thermometer.idl 更新为与下面的列表一致。 这是如何使用单精度浮点数的参数声明委托类型为 EventHandler 的事件。

// Thermometer.idl
namespace ThermometerWRC
{
    runtimeclass Thermometer
    {
        Thermometer();
        void AdjustTemperature(Single deltaFahrenheit);
        event Windows.Foundation.EventHandler<Single> TemperatureIsBelowFreezing;
    };
}

保存文件。 该项目在当前状态下无法成功完成构建,但无论如何,现在仍请执行一次构建,以生成更新版本的 \ThermometerWRC\ThermometerWRC\Generated Files\sources\Thermometer.hThermometer.cpp 存根文件。 在这些文件中,你现在可以看到 TemperatureIsBelowFreezing 事件的存根实现。 在 C++/WinRT 中,IDL 声明的事件作为一组重载函数实现(类似于属性作为一对重载 get 和 set 函数实现的方式)。 其中一个重载接受一个要注册的委托,并返回一个令牌(winrt::event_token)。 另一个则接收一个令牌,并撤销相关联委托的注册。

现在打开 Thermometer.hThermometer.cpp更新 温度计 运行时类的实现。 在 Thermometer.h 中,添加两个重载的 TemperatureIsBelowFreezing 函数,以及一个在这些函数的实现中使用的私有事件数据成员。

// Thermometer.h
...
namespace winrt::ThermometerWRC::implementation
{
    struct Thermometer : ThermometerT<Thermometer>
    {
        ...
        winrt::event_token TemperatureIsBelowFreezing(Windows::Foundation::EventHandler<float> const& handler);
        void TemperatureIsBelowFreezing(winrt::event_token const& token) noexcept;

    private:
        winrt::event<Windows::Foundation::EventHandler<float>> m_temperatureIsBelowFreezingEvent;
        ...
    };
}
...

如上所示,事件由 winrt::event 结构模板表示,由特定委托类型参数化(该委托类型本身可由 args 类型参数化)。

Thermometer.cpp 中,实现两个重载的 TemperatureIsBelowFreezing 函数。

// Thermometer.cpp
...
namespace winrt::ThermometerWRC::implementation
{
    winrt::event_token Thermometer::TemperatureIsBelowFreezing(Windows::Foundation::EventHandler<float> const& handler)
    {
        return m_temperatureIsBelowFreezingEvent.add(handler);
    }

    void Thermometer::TemperatureIsBelowFreezing(winrt::event_token const& token) noexcept
    {
        m_temperatureIsBelowFreezingEvent.remove(token);
    }

    void Thermometer::AdjustTemperature(float deltaFahrenheit)
    {
        m_temperatureFahrenheit += deltaFahrenheit;
        if (m_temperatureFahrenheit < 32.f) m_temperatureIsBelowFreezingEvent(*this, m_temperatureFahrenheit);
    }
}

注释

有关自动事件吊销程序是什么的详细信息,请参阅 “撤销已注册的委托”。 你可以为你的事件免费获得自动事件撤销器实现。 换句话说,你无需为事件撤销器实现该重载——C++/WinRT 投影会为你提供它。

其他重载(注册重载和手动撤销重载)并未内置到投影中。 这样,就可以灵活地为方案以最佳方式实现它们。 调用 event::addevent::remove ,如这些实现中所示,这是一个高效且并发/线程安全的默认值。 但是,如果你有非常大量的事件,那么你可能不想为每个事件都设置一个事件字段,而是改为采用某种稀疏实现方式。

你还可以从上面看到,AdjustTemperature 函数的实现已更新,以便在温度降到冰点以下时引发 TemperatureIsBelowFreezing 事件。

更新 温度计CoreApp 以处理事件

ThermometerCoreApp 项目中,在 App.cpp 中,对代码进行以下更改以注册事件处理程序,然后使温度降到冰点以下。

WINRT_ASSERT 是宏定义,它扩展到 _ASSERTE

struct App : implements<App, IFrameworkViewSource, IFrameworkView>
{
    winrt::event_token m_eventToken;
    ...
    
    void Initialize(CoreApplicationView const &)
    {
        m_eventToken = m_thermometer.TemperatureIsBelowFreezing([](const auto &, float temperatureFahrenheit)
        {
            WINRT_ASSERT(temperatureFahrenheit < 32.f); // Put a breakpoint here.
        });
    }
    ...

    void Uninitialize()
    {
        m_thermometer.TemperatureIsBelowFreezing(m_eventToken);
    }
    ...
    
    void OnPointerPressed(IInspectable const &, PointerEventArgs const & args)
    {
        m_thermometer.AdjustTemperature(-1.f);
        ...
    }
    ...
};

请注意 OnPointerPressed 方法的更改。 现在,每次单击窗口时,都会从温度计的温度中 减去 1 度华氏度。 现在,应用正在处理温度低于冰点时引发的事件。 为了演示该事件是否按预期被引发,请在处理 TemperatureIsBelowFreezing 事件的 lambda 表达式内部设置断点,运行应用程序,然后在窗口内单击。

跨 ABI 的参数化委托

如果事件必须跨应用程序二进制接口(例如组件及其使用的应用程序之间)进行访问,则事件必须使用Windows 运行时委托类型。 上面的示例使用 Windows::Foundation::EventHandler<T> Windows 运行时 委托类型。 TypedEventHandler<TSender,TResult> 是Windows 运行时委托类型的另一个示例。

这两个委托类型的类型参数必须跨越 ABI 边界,因此这些类型参数也必须是 Windows 运行时类型。 这包括Windows运行时类、第三方运行时类以及数字和字符串等基元类型。 如果忘记了该约束,编译器将帮助你处理“T 必须是 WinRT 类型”错误。

下面是代码列表形式的示例。 从本主题前面创建的 热计WRC温度计CoreApp 项目开始,并编辑这些项目中的代码,看起来像这些列表中的代码。

第一个列表适用于 温度计WRC 项目。 按如下所示编辑ThermometerWRC.idl后,构建项目,然后将MyEventArgs.h.cppGenerated Files文件夹复制到项目中,就像你之前处理Thermometer.h.cpp时那样。 请记住从这两个文件中删除 static_assert

// ThermometerWRC.idl
namespace ThermometerWRC
{
    [default_interface]
    runtimeclass MyEventArgs
    {
        Single TemperatureFahrenheit{ get; };
    }

    [default_interface]
    runtimeclass Thermometer
    {
        ...
        event Windows.Foundation.EventHandler<ThermometerWRC.MyEventArgs> TemperatureIsBelowFreezing;
        ...
    };
}

// MyEventArgs.h
#pragma once
#include "MyEventArgs.g.h"

namespace winrt::ThermometerWRC::implementation
{
    struct MyEventArgs : MyEventArgsT<MyEventArgs>
    {
        MyEventArgs() = default;
        MyEventArgs(float temperatureFahrenheit);
        float TemperatureFahrenheit();

    private:
        float m_temperatureFahrenheit{ 0.f };
    };
}

// MyEventArgs.cpp
#include "pch.h"
#include "MyEventArgs.h"
#include "MyEventArgs.g.cpp"

namespace winrt::ThermometerWRC::implementation
{
    MyEventArgs::MyEventArgs(float temperatureFahrenheit) : m_temperatureFahrenheit(temperatureFahrenheit)
    {
    }

    float MyEventArgs::TemperatureFahrenheit()
    {
        return m_temperatureFahrenheit;
    }
}

// Thermometer.h
...
struct Thermometer : ThermometerT<Thermometer>
{
...
    winrt::event_token TemperatureIsBelowFreezing(Windows::Foundation::EventHandler<ThermometerWRC::MyEventArgs> const& handler);
...
private:
    winrt::event<Windows::Foundation::EventHandler<ThermometerWRC::MyEventArgs>> m_temperatureIsBelowFreezingEvent;
...
}
...

// Thermometer.cpp
#include "MyEventArgs.h"
...
winrt::event_token Thermometer::TemperatureIsBelowFreezing(Windows::Foundation::EventHandler<ThermometerWRC::MyEventArgs> const& handler) { ... }
...
void Thermometer::AdjustTemperature(float deltaFahrenheit)
{
    m_temperatureFahrenheit += deltaFahrenheit;

    if (m_temperatureFahrenheit < 32.f)
    {
        auto args = winrt::make_self<winrt::ThermometerWRC::implementation::MyEventArgs>(m_temperatureFahrenheit);
        m_temperatureIsBelowFreezingEvent(*this, *args);
    }
}
...

此列表适用于 温度计CoreApp 项目。

// App.cpp
...
void Initialize(CoreApplicationView const&)
{
    m_eventToken = m_thermometer.TemperatureIsBelowFreezing([](const auto&, ThermometerWRC::MyEventArgs args)
    {
        float degrees = args.TemperatureFahrenheit();
        WINRT_ASSERT(degrees < 32.f); // Put a breakpoint here.
    });
}
...

ABI 中的简单信号

如果不需要在事件中传递任何参数,则可以定义你自己的简单 Windows 运行时 委托类型。 下面的示例显示了温度 运行时类的更简单版本。 它声明名为 SignalDelegate 的委托类型,然后使用该类型引发信号类型事件,而不是使用参数引发事件。

// ThermometerWRC.idl
namespace ThermometerWRC
{
    delegate void SignalDelegate();

    runtimeclass Thermometer
    {
        Thermometer();
        event ThermometerWRC.SignalDelegate SignalTemperatureIsBelowFreezing;
        void AdjustTemperature(Single value);
    };
}
// Thermometer.h
...
namespace winrt::ThermometerWRC::implementation
{
    struct Thermometer : ThermometerT<Thermometer>
    {
        ...

        winrt::event_token SignalTemperatureIsBelowFreezing(ThermometerWRC::SignalDelegate const& handler);
        void SignalTemperatureIsBelowFreezing(winrt::event_token const& token);
        void AdjustTemperature(float deltaFahrenheit);

    private:
        winrt::event<ThermometerWRC::SignalDelegate> m_signal;
        float m_temperatureFahrenheit{ 0.f };
    };
}
// Thermometer.cpp
...
namespace winrt::ThermometerWRC::implementation
{
    winrt::event_token Thermometer::SignalTemperatureIsBelowFreezing(ThermometerWRC::SignalDelegate const& handler)
    {
        return m_signal.add(handler);
    }

    void Thermometer::SignalTemperatureIsBelowFreezing(winrt::event_token const& token)
    {
        m_signal.remove(token);
    }

    void Thermometer::AdjustTemperature(float deltaFahrenheit)
    {
        m_temperatureFahrenheit += deltaFahrenheit;
        if (m_temperatureFahrenheit < 32.f)
        {
            m_signal();
        }
    }
}
// App.cpp
struct App : implements<App, IFrameworkViewSource, IFrameworkView>
{
    ThermometerWRC::Thermometer m_thermometer;
    winrt::event_token m_eventToken;
    ...
    
    void Initialize(CoreApplicationView const &)
    {
        m_eventToken = m_thermometer.SignalTemperatureIsBelowFreezing([] { /* ... */ });
    }
    ...

    void Uninitialize()
    {
        m_thermometer.SignalTemperatureIsBelowFreezing(m_eventToken);
    }
    ...

    void OnPointerPressed(IInspectable const &, PointerEventArgs const & args)
    {
        m_thermometer.AdjustTemperature(-1.f);
        ...
    }
    ...
};

项目中的参数化委托、简单信号和回调

如果需要Visual Studio项目内部的事件(而不是跨二进制文件),其中这些事件不限于Windows 运行时类型,则仍然可以使用 winrt::event<Delegate> 类模板。 只需使用 winrt::d elegate 而不是实际的Windows 运行时委托类型,因为 winrt::d elegate 也支持非Windows 运行时参数。

下面的示例首先显示了不采用任何参数(实质上是简单信号)的委托签名,然后显示一个采用字符串的委托签名。

winrt::event<winrt::delegate<>> signal;
signal.add([] { std::wcout << L"Hello, "; });
signal.add([] { std::wcout << L"World!" << std::endl; });
signal();

winrt::event<winrt::delegate<std::wstring>> log;
log.add([](std::wstring const& message) { std::wcout << message.c_str() << std::endl; });
log.add([](std::wstring const& message) { Persist(message); });
log(L"Hello, World!");

请注意如何根据需要向事件添加任意数量的订阅委托。 不过,事件会带来一些额外开销。 如果你需要的只是一个仅带单个订阅委托的简单回调,那么可以单独使用 winrt::delegate<... T>

winrt::delegate<> signalCallback;
signalCallback = [] { std::wcout << L"Hello, World!" << std::endl; };
signalCallback();

winrt::delegate<std::wstring> logCallback;
logCallback = [](std::wstring const& message) { std::wcout << message.c_str() << std::endl; }f;
logCallback(L"Hello, World!");

如果你正从某个 C++/CX 代码库进行移植,而事件和委托在该项目内部使用,那么 winrt::delegate 将帮助你在 C++/WinRT 中复现这种模式。

可延迟事件

Windows 运行时中的常见模式是可延迟的事件。 事件处理程序通过调用事件参数的 GetDeferral 方法获取延迟。 这样做会向事件源指示事件后活动应推迟到延迟完成为止。 这样,事件处理程序就可以执行异步操作来响应事件。

winrt::deferrable_event_args 结构模板是一个用于实现(生成)Windows 运行时 延迟模式的辅助类。 下面是一个示例。

// Widget.idl
namespace Sample
{
    runtimeclass WidgetStartingEventArgs
    {
        Windows.Foundation.Deferral GetDeferral();
        Boolean Cancel;
    };

    runtimeclass Widget
    {
        event Windows.Foundation.TypedEventHandler<
            Widget, WidgetStartingEventArgs> Starting;
    };
}

// Widget.h
namespace winrt::Sample::implementation
{
    struct Widget : WidgetT<Widget>
    {
        Widget() = default;

        event_token Starting(Windows::Foundation::TypedEventHandler<
            Sample::Widget, Sample::WidgetStartingEventArgs> const& handler)
        {
            return m_starting.add(handler);
        }
        void Starting(event_token const& token) noexcept
        {
            m_starting.remove(token);
        }

    private:
        event<Windows::Foundation::TypedEventHandler<
            Sample::Widget, Sample::WidgetStartingEventArgs>> m_starting;
    };

    struct WidgetStartingEventArgs : WidgetStartingEventArgsT<WidgetStartingEventArgs>,
                                     deferrable_event_args<WidgetStartingEventArgs>
    //                               ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
    {
        bool Cancel() const noexcept { return m_cancel; }
        void Cancel(bool value) noexcept { m_cancel = value; }
        bool m_cancel = false;
    };
}

下面介绍事件接收方如何使用可延迟事件模式。

// EventRecipient.h
widget.Starting([](auto sender, auto args) -> fire_and_forget
{
    auto deferral = args.GetDeferral();
    if (!co_await CanWidgetStartAsync(sender))
    {
        // Do not allow the widget to start.
        args.Cancel(true);
    }
    deferral.Complete();
});

作为事件源的实现方(生成方),你需要让事件参数类派生自 winrt::deferrable_event_args < deferrable_event_argsT> 为你实现 T::GetDeferral。 它还提供了一个新的辅助方法 deferrable_event_args::wait_for_deferrals,当所有尚未完成的延后操作都完成时,该方法才会完成(如果没有获取任何延后操作,则会立即完成)。

// Widget.h
IAsyncOperation<bool> TryStartWidget(Widget const& widget)
{
    auto args = make_self<WidgetStartingEventArgs>();
    // Raise the event to let people know that the widget is starting
    // and give them a chance to prevent it.
    m_starting(widget, *args);
    // Wait for deferrals to complete.
    co_await args->wait_for_deferrals();
    // Use the results.
    bool started = false;
    if (!args->Cancel())
    {
        widget.InsertBattery();
        widget.FlipPowerSwitch();
        started = true;
    }
    co_return started;
}

设计指南

我们建议你将事件而非委托作为函数参数传递。 winrt::eventadd 函数是一个例外,因为在这种情况下必须传递委托。 制定此准则的原因是,委托在不同的 Windows 运行时 语言中可能具有不同的形式(具体取决于它们支持单个客户端注册还是多个客户端注册)。 事件及其多个订阅者模型构成了更可预测和一致的选项。

事件处理程序委托的签名应包含两个参数: senderIInspectable)和 args (某些事件参数类型,例如 RoutedEventArgs)。

请注意,在设计内部 API 时,这些准则不一定适用。 不过,内部 API 在一段时间内通常成为公共 API。