函数可以返回指向其自身类型的指针吗？

Question

我在一个类中实现了一个非常小的有限状态机，我最初的方法是尝试这个：

class Widget {
public:
  void update(float time_interval){
    current_state = current_state_(time_interval);
  }
private:
  std::function<  ??  > off_(float);
  std::function<  ??  > standby_(float);
  std::function<  ??  > locked_(float);

  std::function<  ??  > current_state_; // initialised to off_
};

每个状态都是一个返回状态的函数。但是我不知道如何声明一个返回类型包括其返回类型的函数。有没有办法打破递归？

相反，我使用了 enum class 和丑陋的 switch 声明。

Answer 1

如果我理解正确，您想返回状态链中下一个函数的函数引用，并且所有状态步骤函数都具有相同的签名？

我看到这里的问题是返回类型是函数本身，所以声明函数的类型会调用递归类型定义。

所以你想编写RetType fn_(float) 形式的函数，但RetType 的类型（基本上）是RetType fn_(float)。所以现在我们有了(RetType (*)(float)) fn_(float) 或类似的东西，但无论我们多么努力，我们都无法摆脱RetType。

如果不向前声明某些内容，您将无法关闭该递归。我们可以转发声明类并使用它们，所以让我们为您的函数指针编写一个简单的类包装器，这可能是@Jarod 所暗示的。现在，std::function 是您的函数的类包装器，但它需要显式类型声明，而我们没有。

class Widget;
class StateFn;
class StateFn
{
  Widget * THIS;
  StateFn (Widget::*Fn)(float);
public:
  /// Or you could rely on POD construction
  StateFn(Widget * THIS, StateFn (Widget::*Fn)(float))
  : THIS(THIS), Fn(Fn)
  {}
  StateFn operator()(float f)
  {
    return THIS->*fn(f);
  }
};

所以现在递归定义被打破了，我们的状态函数可以返回 StateFn 对象，我们可以调用它们。

Answer 2

我找到了解决方案——用std::unordered_map 代替丑陋的switch：

class Widget {
public:
  enum class State { Off, Standby, Locked };

  void update(float time_interval) {
    current_state_ = (this->*state_fn_.at(state_))(time_interval);
  }

private:
  State off_(float) {return ::has_power() ? State::Standby : State::Off;}
  State standby_(float);
  State locked_(float);

  const std::unordered_map<State, State(Widget::*)(float)> state_fn_{
      {State::Off,     &Widget::off_},
      {State::Standby, &Widget::standby_},
      {State::Locked,  &Widget::locked_}};

  State current_state_{State::Off};
};

它只比我在问题中输入的理想代码差了 1+3n 行代码 - 我对此非常满意！