C++ 11/14/17 中的指向方法回调？

Question

（我之前的一个问题有类似的措辞和例子，但问的是完全不同的东西。 在我寻求方法的想法之前。现在我在问如何获得特定的工作方法。）

我有一些订阅函数，当有事情发生时会调用我的回调。 （假设它是一个计时器，当经过一定的毫秒数时会传递给我一个对象。）查看 lambdas，std:function 和std:bind 我认为指针到方法的解决方案性能更高，更简单写（特别是对于订阅者），但我不太清楚最后一点。

这个例子有点像我的项目：我们有一个框架，由 Foo 表示，它只编写一次，我们将有许多由 Bar 表示的子类，这些子类将由具有更多领域知识但较少 C++ 知识的人编写.因此，我们希望对SubscribeTimer() 的调用尽可能简单。最后，应用程序是高性能的，我们希望消除堆使用，包括创建隐式 std::bind 对象等。

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;

class Data { int i; };

class Foo {
public:
    typedef void (Foo::*Timer_T)( Data* pd );
    virtual void SubscribeTimer( int iMilliseconds, Timer_T pmethod );
    virtual void SubscribeTimer( int iMilliseconds, std::function<void(Data*)> pfn ); // undesired

    virtual void OnTimerA( Data* pd ) { cout << "Foo::OnTimerA called" << endl; };
};

void Foo::SubscribeTimer( int iMilliseconds, Timer_T pmethod ) {
    Data d;
    (this->*pmethod)( &d );
}

void Foo::SubscribeTimer( int iMilliseconds, std::function<void(Data*)> pfn ) { // undesired
    Data d;
    pfn( &d );
}

class Bar: public Foo {
    public:
    void Init();
    virtual void OnTimerA( Data* pd ) { cout << "Bar::OnTimerA called" << endl; };
    virtual void OnTimerB( Data* pd ) { cout << "Bar::OnTimerB called" << endl; };
};

void Bar::Init() {
    // Works like I want it to: easy to subscribe, and high performance.
    SubscribeTimer( 1000, &Foo::OnTimerA );
    // What I'd like to do, but doesn't work.
    //SubscribeTimer( 1000, &Bar::OnTimerB );
    // Does exactly what I want except more complicated to write and I believe slower to run.
    SubscribeTimer( 1000, std::bind( &Bar::OnTimerB, this, std::placeholders::_1 ) );
}


int main( int nArg, const char* apszArg[] ) {
    Bar bar;
    bar.Init();
}

正如预期的那样（如果您忽略了在Init() 对SubscribeTimer() 的调用中写入Foo:: 而不是Bar:: 的要求）程序输出：

Bar::OnTimerA called  (from the version of SubscribeTimer() I like)
Bar::OnTimerB called  (from the version of SubscribeTimer() I think is too verbose/slow)

所以这个例子完美地工作并且满足我的需要...... 除了子类只能为超类认为定义的方法名称注册处理程序，无论它们是否被定义。但实际上，子类可能希望为不同的事件注册许多处理程序，其名称是超类不知道的。

所以一句话：如何将OnTimerB() 传递到SubscribeTimer() 的方法指针版本中？我很高兴更改 Timer_T 定义、SubscribeTimer() 或其他任何内容。尽管如此，对于子类来说，成员指针解决方案没有比std::function 实现更复杂的意义，而且比std::function 实现更慢的解决方案也没有意义。另一方面，超类中增加的复杂性不是问题，因为它是一次性代码。

Answer 1

要调用Bar::OnTimerB，您需要一个Bar 类型的指针。因此，您需要实现某种类型的擦除。

class Foo {
public:
  template <typename Derived>
  void SubscribeTimer(int iMilliseconds, void (Derived::*pmethod)(Data* pd)) {
    auto const self = static_cast<Derived*>(this);
    Data d;
    (self->*pmethod)(&d);
  }
};

显然，如果您要稍后调用回调，那么您需要以某种方式存储它。这就是std::function<> 为您抽象出来的内容。当然，您可以自己做，但std::function<> 还不错，尤其是在具有小功能优化的平台上。

因此，您可以在内部执行 std::function 包装器：

  template <typename Derived>
  void SubscribeTimer(int iMilliseconds, void (Derived::*pmethod)(Data* pd)) {
    SubscribeTimer(iMilliseconds,
        [self = static_cast<Derived*>(this), pmethod](Data* pd) {
            (self->*pmethod)(pd);
        });
  }