【UE4 C++ 基础知识】<8> Delegate 委托

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概念

定义

• UE4中的delegate（委托）常用于解耦不同对象之间的关联：委托的触发者不与监听者有直接关联，两者通过委托对象间接地建立联系。
  
  监听者通过将响应函数绑定到委托上，使得委托触发时立即收到通知，并进行相关逻辑处理。
• 委托，又称代理，本质是一个特殊类的对象，它内部可以储存（一个或多个）函数指针、调用参数和返回值。

蓝图示例

声明委托

• 委托签名声明可存在于全局范围内、命名空间内、甚至类声明内。此类声明可能不在于函数体内
• 可以是返回一个值的函数。
• 最多4个"载荷"变量。
• 最多8个函数参数。

//定义一个无参普通单播委托
DECLARE_DELEGATE( DelegateName )

//定义一个无参普通单播委托, 带返回参数
DECLARE_DELEGATE_RetVal( ReturnValueType, DelegateName )

//定义一个无参动态单播委托, 带返回参数
DECLARE_DYNAMIC_DELEGATE_RetVal

//定义一个无参普通多播委托
DECLARE_MULTICAST_DELEGATE( DelegateName )

//定义一个无参事件(特殊的多播委托)
DECLARE_EVENT( OwningType, EventName )

//定义一个无参动态单播委托
DECLARE_DYNAMIC_DELEGATE( DelegateName)

//定义一个无参动态多播委托
DECLARE_DYNAMIC_MULTICAST_DELEGATE( DelegateName )

单播委托

• 绑定单个可调用对象
• 支持返回值.
• 支持参数
• 不支持反射以及序列化

声明宏

//不支持返回，支持参数
DECLARE_DELEGATE_*
DECLARE_DELEGATE(DelegateName)
DECLARE_DELEGATE_OneParam(DelegateName, Param1Type)
DECLARE_DELEGATE_<Num>Params(DelegateName, Param1Type, Param2Type, ...)

//支持返回RetValType，支持参数
DECLARE_DELEGATE_RetVal_*
DECLARE_DELEGATE_RetVal(RetValType, DelegateName)
DECLARE_DELEGATE_RetVal_OneParam(RetValType, DelegateName, Param1Type)
DECLARE_DELEGATE_RetVal_<Num>Params(RetValType, DelegateName, Param1Type, Param2Type, ...)

绑定委托

• Bind 绑定到现有委托对象。

• BindStatic 绑定原始C++指针全局函数委托。

• BindRaw 绑定原始C++指针委托。由于原始指针不使用任何类型的引用，因此在删除目标对象后调用Execute 或 ExecuteIfBound 会不安全。

• BindLambda

• BindSP 绑定基于指针的共享成员函数委托。共享指针委托会保留对对象的弱引用。可使用 ExecuteIfBound() 进行调用。

  TSharedRef<FLogWriter> LogWriter(new FLogWriter());
  WriteToLogDelegate.BindSP(LogWriter, &FLogWriter::WriteToLog);
  

• BindUObject 绑定 UObject 的成员函数委托。UObject 委托会保留对你的对象 UObject 的弱引用。可使用 ExecuteIfBound() 进行调用。

• BindUFunction绑定由UFUNCTION标记的函数

• UnBind 取消绑定此委托。

执行函数

• Execute 不检查其绑定情况即执行一个委托

• ExecuteIfBound 检查一个委托是否已绑定，如是，则调用Execute

• IsBound 检查一个委托是否已绑定，经常出现在包含 Execute 调用的代码前

用法示例

不带参数Delegate

//InventoryGameMode.h类外声明
DECLARE_DELEGATE(FStandardDelegateSignature)

//InventoryGameMode.h类成员声明变量
FStandardDelegateSignature MyStandardDelegate;

//DelegateListener.cpp绑定委托
MyInventoryGM->MyStandardDelegate.BindUObject(this, &ADelegateListener::EnableLight);
//DelegateListener.cpp解绑委托
MyInventoryGM->MyStandardDelegate.Unbind();

//MyTriggerVolume.cpp调用委托，间接调用函数
MyInventoryGM->MyStandardDelegate.ExecuteIfBound();

带参数Delegate

//InventoryGameMode.h类外声明
DECLARE_DELEGATE_OneParam(FParamDelegateSignature,FLinearColor)

//InventoryGameMode.h类成员声明变量
FParamDelegateSignature MyParamDelegate;

//ParamDelegateListener.cpp 绑定委托
MyInventoryGM->MyParamDelegate.BindUObject(this, &AParamDelegateListener::SetLightColor);
//ParamDelegateListener.cpp 解绑委托
MyInventoryGM->MyParamDelegate.Unbind();

//MyTriggerVolume.cpp调用委托，间接调用函数
auto Color = FLinearColor(1, 0, 0, 1);
MyInventoryGM->MyParamDelegate.ExecuteIfBound(Color);

传递有效负载数据

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多播委托

• 可以绑定多个回调函数,当其触发时,所有绑定的回调函数都会执行, 实质是维持了一个单播委托的数组

• 没有返回值.

• 支持参数

• 不支持反射以及序列化

声明宏

DECLARE_MULTICAST_DELEGATE(FMulticastDelegateSignature)
DECLARE_MULTICAST_DELEGATE_OneParam(FMulticastDelegateSignature, FString)

绑定多播委托

• Add 将函数委托添加到该多播委托的调用列表中。

• AddStatic 添加原始C++指针全局函数委托。

• AddRaw 添加原始C++指针委托。原始指针不使用任何类型的引用，因此如果从委托下面删除了对象，则调用此函数可能不安全。调用Execute()时请小心！

• AddSP 添加基于共享指针的（快速、非线程安全）成员函数委托。共享指针委托保留对对象的弱引用。

• AddUObject 添加基于UObject的成员函数委托。UObject委托保留对对象的弱引用。

• Remove从该多播委托的调用列表中删除函数（性能为O(N)）。请注意，委托的顺序可能不会被保留！

• RemoveAll 从该多播委托的调用列表中删除绑定到指定UserObject的所有函数。请注意，委托的顺序可能不会被保留！

多播执行

• Broadcast 将该委托广播给所有绑定的对象，但可能已过期的对象除外。

用法示例

//InventoryGameMode.h类外声明
DECLARE_MULTICAST_DELEGATE(FMulticastDelegateSignature)

//InventoryGameMode.h类成员声明变量
FMulticastDelegateSignature MyMulticastDelegate;

//MulticastDelegateListener.h声明
FDelegateHandle MyDelegateHandle;
//MulticastDelegateListener.cpp 绑定委托
MyDelegateHandle = MyInventoryGM->MyMulticastDelegate.AddUObject(this, &AMulticastDelegateListener::ToggleLight);
//MulticastDelegateListener.cpp 解绑委托
MyInventoryGM->MyMulticastDelegate.Remove(MyDelegateHandle);

//MyTriggerVolume.cpp调用委托，间接调用函数
MyInventoryGM->MyMulticastDelegate.Broadcast();

//绑定lambda
FDelegateHandle Handle;
Handle=MDOneParam.AddLambda(
  [](FString str)
  {
    UE_LOG(LogTemp,Warning,TEXT("Lambda Call,Param Value:%s"),*str);
  }
)

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动态委托

• 支持反射以及序列化，但其执行速度比常规委托慢。可
• 支持返回值
• 不支持参数
• 动态多播委托可以暴露给蓝图，在蓝图中动态绑定相关的函数，而普通的委托和动态多播委托则不行

声明宏

• 参数构成：(委托名,参数类型1,参数名1,参数类型2,参数名2)

动态多播代理的名称开头须为F，否则会编译或调用报错

DECLARE_DYNAMIC_DELEGATE_*
DECLARE_DYNAMIC_DELEGATE(FOnGameWindowCloseButtonClickedDelegate);  // 无参、无返回值
DECLARE_DYNAMIC_DELEGATE_OneParam(FOnAssetLoaded, class UObject*, Loaded); // 1个参数、无返回值

DECLARE_DYNAMIC_DELEGATE_RetVal_*
DECLARE_DYNAMIC_DELEGATE_RetVal(EMouseCursor::Type, FGetMouseCursor); // 无参、EMouseCursor::Type返回值
DECLARE_DYNAMIC_DELEGATE_RetVal_OneParam(UWidget*, FGenerateWidgetForObject, UObject*, Item); // 1个参数、UWidget*返回值
DECLARE_DYNAMIC_DELEGATE_RetVal_TwoParams(FEventReply, FOnPointerEvent, FGeometry, MyGeometry, const FPointerEvent&, MouseEvent);  // 2个参数、FEventReply返回值

DECLARE_DYNAMIC_MULTICAST_DELEGATE(FMyDelegate)
DECLARE_DYNAMIC_MULTICAST_DELEGATE_OneParam(FMyDelegate, FString, InPrar)

DECLARE_DYNAMIC_MULTICAST_DELEGATE_ThreeParams(FNotifyPawnChange, float, PawnHpPercent,float,PawnPhysicalShieldPercent,float, PawnMageShieldPercent);

动态委托绑定

• BindDynamic( UserObject, FuncName )

• AddDynamic( UserObject, FuncName )

• RemoveDynamic( UserObject, FuncName ) 解绑单个

• Clear全部解绑

动态多播也支持使用Remove和Removeall,用法与多播一样

执行动态委托

• Execute 不检查其绑定情况即执行一个动态委托

• ExecuteIfBound 检查一个动态委托是否已绑定，如是，则调用Execute

• IsBound 检查一个动态委托是否已绑定，经常出现在包含 Execute 调用的代码前

• Broadcast 将该动态多播委托广播给所有绑定的对象，但可能已过期的对象除外。

普通委托可以作为函数参数使用

//动态委托
DECLARE_DYNAMIC_DELEGATE(FWDE_Dy_Sl_Zero);

//委托变量作为参数
UFUNCTION(BlueprintCallable, Category = "FrameWork")
void RegFunDel(FWDE_Dy_Sl_Zero TargetFun);

动态多播委托

• AddDynamic绑定的方法得被UFUNCTION标记，否则绑定无效

• 动态代理对象类型可以使用UPROPERTY标记，并设置为BlueprintAssignable，从而暴露给蓝图使用，其他代理均无法使用（不加编译可过，调用出错）

DECLARE_DYNAMIC_MULTICAST_DELEGATE_ThreeParams(FNotifyPawnChange, float, PawnHpPercent,float,PawnPhysicalShieldPercent,float, PawnMageShieldPercent);

UPROPERTY(BlueprintAssignable)
	FNotifyPawnChange NotifyPawnChange;

NotifyPawnChange.Broadcast(PawnHpPercent, PawnPhysicalShieldPercent, PawnMageShieldPercent);

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事件

事件与 组播委托 十分相似。虽然任意类均可绑定事件，但只有声明事件的类可以调用事件 的 Broadcast、IsBound 和 Clear 函数。这意味着事件对象可在公共接口中公开，而无需让外部类访问这些敏感度函数。事件使用情况有：在纯抽象类中包含回调、限制外部类调用 Broadcast、IsBound 和 Clear 函数。

声明宏

DECLARE_EVENT( OwningType, EventName ) 创建一个事件。
DECLARE_EVENT_OneParam( OwningType, EventName, Param1Type ) 创建带一个参数的事件。
DECLARE_EVENT_TwoParams( OwningType, EventName, Param1Type, Param2Type ) 创建带两个参数的事件。
DECLARE_EVENT_<Num>Params( OwningType, EventName, Param1Type, Param2Type, ...) 创建带 N 个参数的事件。

绑定事件

与多播委托方式相同

事件执行

事件允许附带多个函数委托，然后调用事件的 Broadcast() 函数将它们一次性全部执行。

• Broadcast() 将此事件广播到所有绑定对象，已失效的对象除外。

用法示例

普通用法

//MyTriggerVolume.h 类外声明
DECLARE_EVENT(AMyTriggerVolume,FPlayerEntered)
//MyTriggerVolume.h 类内声明
FPlayerEntered OnPlayerEntered;

//MyTriggerVolume.cpp 调用委托
OnPlayerEntered.Broadcast();

//TriggerVolEventListener.cpp 绑定委托
TriggerEventSource->OnPlayerEntered.AddUObject(this, &ATriggerVolEventListener::OnTriggerEvent);

通常用法

将Event定义于类内,通常将Event对象设为私有,类外通过公开的访问接口进行绑定,触发,解绑,这种方式起到了保护隐私的作用

• 定义

class ADelegateActor:public AActor
{
	GENERATED_BODY()
 public:
 	/*
    *OwingType:拥有此Event的类,本例中使用本类:ADelegateActor
    *EventName:事件名称
    *ParamType:参数列表
    */
	DECLARE_EVENT_OneParam(ADelegateActor, MyDelegateEvent, FString);

    //公开对Event对象的访问接口
   MyDelegateEvent& OnEventTrigger(){return DelegateEvent;}

 private:
 	//将Event设为私有,防止类外直接访问到,起到安全作用
  MyDelegateEvent DelegateEvent;
}

• 绑定回调

class CallbackTarget
{
 public:

  void FunctionForAddUObject(FString str);

  UFUNCTION()
  void FunctionForAddUFunction(FString str);
  //静态成员函数
  static StaticCallback(FString str)
  {
    UE_LOG(LogTemp,Warning,TEXT("StaticCallback Call,Param Value:%s"),*str);
  }
}
//全局静态函数(静态非成员函数)
void StaticFunc(FString str)
{
  UE_LOG(LogTemp,Warning,TEXT("StaticFunc Call,Param Value:%s"),*str);
}

CallbackTarget* Target=new CallbackTarget();
/*多播绑定回调函数以Add开头*/

//delegatehandle
FDelegateHandle Handle;

//AddUObject 绑定多播
Handle=OnEventTrigger().AddUObject(Target,&CallbackTarget::FunctionForAddUObject);

//AddUFunction 绑定多播
Handle=OnEventTrigger().AddUFunction(Target,FName(TEXT("FunctionForAddUFunction")));

//AddStatic 绑定全局静态函数
Handle=OnEventTrigger().AddStatic(StaticFunc);

//AddStatic 绑定静态成员函数
Handle=OnEventTrigger().AddStatic(&CallbackTarget::StaticCallback);

//AddLambda 绑定Lambda表达式
Handle=OnEventTrigger().AddLambda(
  [](FString str)
  {
    UE_LOG(LogTemp,Warning,TEXT("Lambda Call,Param Value:%s"),*str);
  }
)

• 触发和解绑

OnEventTrigger().Broadcast("DELEGATE EVENT Call");
OnEventTrigger().Clear();

继承的抽象事件

基础类实现：

/** Register/Unregister a callback for when assets are added to the registry */
DECLARE_EVENT_OneParam( IAssetRegistry, FAssetAddedEvent, const FAssetData&);
virtual FAseetAddedEvent& OnAssetAdded() = 0;

派生类实现：

DECLARE_DERIVED_EVENT( FAssetRegistry, IAssetRegistry::FAssetAddedEvent, FAssetAddedEvent);
virtual FassetAddedEvent& OnAssetAdded() override { return AssetAddedEvent; }

在派生类中声明一个派生事件时，不要在 DECLARE_DERIVED_EVENT 宏中重复函数签名。此外，DECLARE_DERIVED_EVENT 宏的最后一个参数是事件的新命名，通常与基础类型相同。

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参考

• 官方文档

• [UE4 C++入门到进阶] 4.Delegate(委托)

• UE4 委托（代理）简单理解

• UE4 delegate初探

• UE4 C++学习笔记 -- 动态委托与蓝图交互

• UE4-深入委托Delegate实现原理