转换模板中的成员函数指针

Question

假设我有以下两个类：

template<typename T>
struct Base
{
    void foo();
};

struct Derived : Base<Derived> {};

我可以这样做：

void (Derived::*thing)() = &Derived::foo; 

编译器很高兴（正如我所料）。

当我把它放在两个级别的模板中时，它突然爆炸了：

template<typename T, T thing>
struct bar {};

template<typename T>
void foo()
{
    bar<void (T::*)(),&T::foo>{};
}

int main()
{
    foo<Derived>();  // ERROR
    foo<Base<Derived>>(); // Works fine
}

这失败了：

non-type template argument of type 'void (Base<Derived>::*)()' cannot be converted to a value of type 'void (Derived::*)()'

godbolt

为什么简单的案例成功而复杂的案例失败了？我相信这与this 问题有关，但我不完全确定......

Answer 1

@YSC 确定了&Derived::foo; 的类型。既然您想知道为什么要进行这种隐式转换...

void (Derived::*thing)() = &Derived::foo; 

...正常飞行但不在模板中，原因如下：

[temp.arg.nontype]

2 非类型模板参数的模板参数应为 模板参数类型的转换常量表达式。

[expr.const]

4 T 类型的转换后的常量表达式是一个表达式， 隐式转换为类型 T，其中转换后的表达式是 常量表达式和隐式转换序列只包含

• [...]

我省略的列表不包含pointer to member conversions。从而使该模板参数对您指定的参数无效。

---

一个简单的解决方法是使用decltype(&T::foo) 而不是void (T::*)() 作为类型参数。这是一个格式良好的替换：

bar<decltype(&T::foo), &T::foo>{};

是否可以接受，当然取决于你的用例，超出了 MCVE 的范围。

Answer 2

那是因为&Derived::foo 实际上是void (Base<Derived>::*)() 类型：

[expr.unary]/3

一元 & 运算符的结果是指向其操作数的指针。操作数应为左值或限定 ID。如果操作数是一个限定id，命名某个类C的非静态或变体成员m，类型为T，则结果类型为“指向类型T的类C成员的指针”，并且是一个prvalue，指定C​::​米。

注意“某个类型为 T 的 C 类的成员 m”...可怕的措辞。

Answer 3

请注意，即使没有模板，这也会是一个错误，例如，如果您的类不是模板：

struct Base {
    void foo();
};

struct Derived : Base {};

你还是不行foo<Base>():https://ideone.com/MQE0ff

---

一种可能的替代解决方案首先是为了简化，而不是采用 2 个模板参数，我将让 bar 使用 auto 模板参数类型：

template<auto thing>
struct bar{};

接下来我们需要实现is_specialization_of：

template<template<typename...> class T, typename U>
struct is_specialization_of : std::false_type {};

template<template<typename...> class T, typename... Ts> 
struct is_specialization_of<T, T<Ts...>> : std::true_type {};

现在我们可以重写foo 以使用is_specialization_of，我们可以确定我们是否通过了Base 特化或另一个类（我们假设它派生自Base 特化。）

template<typename T>
void foo()
{
    conditional_t<is_specialization_of<Base, T>::value, bar<&T::foo>, bar<&Base<T>::foo>>{};
}

我已经稍微扩展了您的示例，以便在 bar 中实际调用 thing，并在其他方面纳入了我的建议。你可以在这里查看：https://coliru.stacked-crooked.com/a/2a33b8bd38896ff5