在一个类中使用具有成员函数的通用 std::function 对象

Question

对于一个类，我想在一个 map 存储 std::function 对象中存储一些指向同一类的成员函数的函数指针。但我一开始就用这段代码失败了：

#include <functional>

class Foo {
    public:
        void doSomething() {}
        void bindFunction() {
            // ERROR
            std::function<void(void)> f = &Foo::doSomething;
        }
};

我在xxcallobj 中收到了error C2064: term does not evaluate to a function taking 0 arguments 以及一些奇怪的模板实例化错误。目前，我正在使用 Visual Studio 2010/2011 在 Windows 8 上工作，而在使用 VS10 的 Win 7 上它也失败了。该错误必须基于我不遵循的一些奇怪的 C++ 规则

Answer 1

必须使用对象调用非静态成员函数。也就是说，它总是隐式传递“this”指针作为参数。

因为您的 std::function 签名指定您的函数不接受任何参数 (<void(void)>)，所以您必须绑定第一个（也是唯一的）参数。

std::function<void(void)> f = std::bind(&Foo::doSomething, this);

如果要绑定带参数的函数，需要指定占位符：

using namespace std::placeholders;
std::function<void(int,int)> f = std::bind(&Foo::doSomethingArgs, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);

或者，如果您的编译器支持 C++11 lambda：

std::function<void(int,int)> f = [=](int a, int b) {
    this->doSomethingArgs(a, b);
}

（我手头没有支持 C++11 的编译器现在，所以我无法检查这个。）

Answer 2

任你选择

std::function<void(Foo*)> f = &Foo::doSomething;

这样你就可以在任何实例上调用它，或者你需要绑定一个特定的实例，例如this

std::function<void(void)> f = std::bind(&Foo::doSomething, this);

Answer 3

如果你需要存储一个成员函数没有类实例，你可以这样做：

class MyClass
{
public:
    void MemberFunc(int value)
    {
      //do something
    }
};

// Store member function binding
auto callable = std::mem_fn(&MyClass::MemberFunc);

// Call with late supplied 'this'
MyClass myInst;
callable(&myInst, 123);

如果没有 auto，存储类型会是什么样子？ 像这样的：

std::_Mem_fn_wrap<void,void (__cdecl TestA::*)(int),TestA,int> callable

您也可以将此函数存储传递给标准函数绑定

std::function<void(int)> binding = std::bind(callable, &testA, std::placeholders::_1);
binding(123); // Call

过去和未来的注释：旧接口 std::mem_func 存在，但已被弃用。在 C++17 之后存在一个提议，以创建 pointer to member functions callable。这将是最受欢迎的。

Answer 4

不幸的是，C++ 不允许您直接获取引用对象及其成员函数之一的可调用对象。 &Foo::doSomething 给你一个“指向成员函数的指针”，它指的是成员函数，但 不是 关联的对象。

有两种方法，一种是使用std::bind将“指向成员函数的指针”绑定到this指针。另一种是使用捕获this指针并调用成员函数的lambda。

std::function<void(void)> f = std::bind(&Foo::doSomething, this);
std::function<void(void)> g = [this](){doSomething();};

我更喜欢后者。

使用 g++ 至少将成员函数绑定到 this 将导致对象大小为三指针，将 this 分配给 std::function 将导致动态内存分配。

另一方面，捕获 this 的 lambda 大小只有一个指针，将其分配给 std::function 不会导致使用 g++ 进行动态内存分配。

虽然我没有用其他编译器验证这一点，但我怀疑在那里会找到类似的结果。

Answer 5

你可以避免std::bind这样做：

std::function<void(void)> f = [this]-> {Foo::doSomething();}

Answer 6

如果您希望在后台进行不那么通用且更精确的控制，则可以使用函子。以我的 win32 api 为例，将 api 消息从一个类转发到另一个类。

ILListener.h

#include <windows.h>
class IListener { 
    public:
    virtual ~IListener() {}
    virtual LRESULT operator()(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) = 0;
};

监听器.h

#include "IListener.h"
template <typename D> class Listener : public IListener {
    public:
    typedef LRESULT (D::*WMFuncPtr)(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam); 

    private:
    D* _instance;
    WMFuncPtr _wmFuncPtr; 

    public:
    virtual ~Listener() {}
    virtual LRESULT operator()(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) override {
        return (_instance->*_wmFuncPtr)(hWnd, uMsg, wParam, lParam);
    }

    Listener(D* instance, WMFuncPtr wmFuncPtr) {
        _instance = instance;
        _wmFuncPtr = wmFuncPtr;
    }
};

Dispatcher.h

#include <map>
#include "Listener.h"

class Dispatcher {
    private:
        //Storage map for message/pointers
        std::map<UINT /*WM_MESSAGE*/, IListener*> _listeners; 

    public:
        virtual ~Dispatcher() { //clear the map }

        //Return a previously registered callable funtion pointer for uMsg.
        IListener* get(UINT uMsg) {
            typename std::map<UINT, IListener*>::iterator itEvt;
            if((itEvt = _listeners.find(uMsg)) == _listeners.end()) {
                return NULL;
            }
            return itEvt->second;
        }

        //Set a member function to receive message. 
        //Example Button->add<MyClass>(WM_COMMAND, this, &MyClass::myfunc);
        template <typename D> void add(UINT uMsg, D* instance, typename Listener<D>::WMFuncPtr wmFuncPtr) {
            _listeners[uMsg] = new Listener<D>(instance, wmFuncPtr);
        }

};

使用原则

class Button {
    public:
    Dispatcher _dispatcher;
    //button window forward all received message to a listener
    LRESULT onMessage(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM w, LPARAM l) {
        //to return a precise message like WM_CREATE, you have just
        //search it in the map.
        return _dispatcher[uMsg](hWnd, uMsg, w, l);
    }
};

class Myclass {
    Button _button;
    //the listener for Button messages
    LRESULT button_listener(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM w, LPARAM l) {
        return 0;
    }

    //Register the listener for Button messages
    void initialize() {
        //now all message received from button are forwarded to button_listener function 
       _button._dispatcher.add(WM_CREATE, this, &Myclass::button_listener);
    }
};

祝你好运，感谢大家分享知识。