深入剖析webrtc事件机制 sigslot

WebRTC中的信号槽机制：C++实现与线程安全剖析

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已于 2024-04-06 16:41:55 修改 · 1.6k 阅读

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#webrtc #音视频

于 2024-04-06 16:40:57 首次发布

本文探讨了在C++项目中，特别是WebRTC框架下，如何使用信号槽这种观察者模式有效地传递数据和事件，强调了其线程安全性和源码解析，包括信号的定义、槽的实现以及连接和发送过程。

一、什么是信号槽

在构建大型C++项目过程中，如何在各个类之间高效且安全地传递数据或事件是一项具有挑战性的任务。

最直接但并不推荐的方法是使用全局变量。虽然这种方法简单易用，但它会导致命名冲突，难以维护，且全局变量的值容易在不知情的情况下被意外修改。

另一种常见的方式是使用回调函数。在这种情况下，类A会注册类B的回调函数。然而，这种方法的缺点在于对象的声明周期难以控制，经常会出现回调函数触发时，对象已经被销毁的情况。

WebRTC中的信号槽机制是实现通信的一种关键技术。信号槽是一种观察者设计模式，用于在两个对象之间建立一种通信机制。

信号槽机制的基本原理如下：

信号（Signal）：信号是发送方发送的通知，用于告诉接收方某些事情已经发生或某些数据已经可用。在WebRTC中，信号通常表示某种事件，如数据接收、连接状态改变等。
槽（Slot）：槽是接收方注册的回调函数，用于处理接收到的信号。当发送方发送一个信号时，接收方的槽函数将被调用，以便处理信号中的数据或事件。

WebRTC是一种实时通信技术，它允许浏览器之间进行实时音视频通信。在WebRTC中，信号槽是一种用于在两个对象之间传递消息的机制。以下是一个简单的例子，演示如何使用信号槽在WebRTC中传递消息：

#include <iostream>
#include <webrtc/rtcpeerconnection.h>
class receiver: public sigslot::has_slot<>  {
   
   
public:
    receiver() {
   
   }
    ~receiver() {
   
   }
public 
    void onSignalReceived() {
   
   
      
    }
};

class Sender {
   
   
  public:
    sigslot::signal0<> signal;
}
int main() {
   
   
    Sender* sender = new Sender();
    receiver* receiver = new receiver();
    sender->signal.connect(receiver, &receiver::onSignalReceived);
    sender->signal();
    return 0;
}

webrtc中的信号槽是线程安全的。

二、信号槽源码解析

下面根据信号的定义，槽的定义、信号和槽是如何连接的以及信号是如何发送到槽的，逐步探究webrtc的源码实现。

以下的源码解析遵循从顶层到底层，从signal到slot，从定义到发送的逻辑。

2.1 信号的定义

2.1.1 signal

signal 有两种一定，一个是可变参数定义，一种是固定参数的定义，

signal 提供了更大的灵活性和简洁性，允许定义具有任意参数数量的信号，而 signal0 等别名则保留了为特定参数数量信号定义的能力，并提供了对线程策略的直接控制，同时保持了与旧代码的兼容。

// Alias with default thread policy. Needed because both default arguments
// and variadic template arguments must go at the end of the list, so we
// can't have both at once.
template <typename... Args>
using signal = signal_with_thread_policy<SIGSLOT_DEFAULT_MT_POLICY, Args...>;

// The previous verion of sigslot didn't use variadic templates, so you would
// need to write "sigslot::signal2<Arg1, Arg2>", for example.
// Now you can just write "sigslot::signal<Arg1, Arg2>", but these aliases
// exist for backwards compatibility.
template <typename mt_policy = SIGSLOT_DEFAULT_MT_POLICY>
using signal0 = signal_with_thread_policy<mt_policy>;

2.1.2 signal_with_thread_policy

template <class mt_policy, typename... Args>
class signal_with_thread_policy : public _signal_base<mt_policy> {
   
   
void connect(desttype* pclass, void (desttype::*pmemfun)(Args...)) {
   
       
        lock_block<mt_policy> lock(this);
        this->m_connected_slots.push_back(_opaque_connection(pclass, pmemfun));
        pclass->signal_connect(static_cast<_signal_base_interface*>(this));//将该信号添加到信号槽中
    }
}

首先根据传入的对象指针pclass和信号触发的成员回调函数pmemfun生成opaque_connection，opaque_connection的作用就是保存对象的指针以及回调的成员函数的指针，然后提供接口去调用对象的成员函数，如下：

class _opaque_connection {
   
   
private:
    typedef void (*emit_t)(const _opaque_connection*);

    template <typename FromT, typename ToT>
    union union_caster {
   
   
        FromT from;
        ToT to;
    };

    emit_t pemit;                // 回调的成员函数指针
    has_slots_interface* pdest;  // 对象指针
    unsigned char pmethod[16];

public:
    template <typename DestT, typename... Args>
    _opaque_connection(DestT* pd