类成员函数指针

Question

我正在尝试使用类函数（中断服务例程），

void (ClassName::*fp)(void)=ClassName::FunctionName;

并使用具有以下类型输入的函数将其附加到 Arduino 中断引脚，但这不起作用。

void attachInterrupt(int, void (*)(void),int);

我怎样才能做到这一点？中断服务例程（ISR）需要访问私有对象数据，所以我不能在类之外创建函数。

我的编译器错误：

ClassName.cpp : : In constructor 'ClassName::ClassName()':
ClassName.cpp : *)()'
ClassName.cpp : *)()' to 'void (*)()' for argument '2' to 'void attachInterrupt(uint8_t, void (*)(), int)'

注意：我正在课堂内寻找解决方案，并且会接受向我展示解决方案或向我展示不可能的答案。

Answer 1

如果函数不是static，则不能将其作为输入传递给接受非成员函数指针的函数。

考虑一个非static 成员函数有一个指向ClassName 的隐式指针作为它的第一个参数，它指向调用该成员函数的对象。

struct X
{
    static void foo() { } // Does not have an implicit "this" pointer argument
    void bar() { } // Has an implicit "this" pointer argument
};

int main()
{
    void (*f)() = &X::foo; // OK: foo is static
    void (*g)() = &X::bar; // ERROR! bar is non-static
}

在这里，即使std::bind() 也不起作用，因为结果不能转换为函数指针。 Lambda 可以转换为函数指针，但前提是它们是非捕获的（这里的 lambda 需要捕获对象以调用成员函数）。

因此，唯一（丑陋的）解决方法是拥有一个全局适配器函数，该函数调用对象上的成员函数，该对象可通过全局指针变量获得。全局指针变量在调用函数之前设置：

struct X
{
    void bar() { }
};

void function_taking_a_function_pointer(void (*f)())
{
    // Do something...
    f();
}

X* pX = nullptr;
void bar_adapter()
{
    pX->bar();
}

int main()
{
    X x; // Some object I want to invoke the member function bar() on...

    pX = &x; // Set the global pointer and invoke the function...
    function_taking_a_function_pointer(bar_adapter);
}

如果您愿意，您可以通过将bar_adapter 转换为函数模板，并将指向成员函数的指针作为模板参数传递，从而稍微灵活一些：

template<typename T, void (T::*mf)()>
void adapter()
{
    (pX->*mf)();
}

你会如何使用它：

#include <iostream>

struct X
{
    void foo() { std::cout << "X::foo()" << std::endl; }
    void bar() { std::cout << "X::bar()" << std::endl; }
};

void function_taking_a_function_pointer(void (*f)())
{
    // Do something...
    f();
}

X* pX = nullptr;

template<typename T, void (T::*mf)()>
void adapter()
{
    (pX->*mf)();
}

int main()
{
    X x; // Some object I want to invoke the member function bar() on...

    pX = &x; // Set the global pointer and invoke the function(s)...

    function_taking_a_function_pointer(adapter<X, &X::foo>);
    function_taking_a_function_pointer(adapter<X, &X::bar>);
}

最后，这是live example。

Answer 2

每个类成员函数都有一个隐式的第一个参数，即 this 指针，因此您的方法实际上不是带有 void 参数列表 - 它需要一个参数 - 调用它的实例。

Answer 3

您可以使用boost::function<> 或boost::bind<> 指向类成员函数：

# include <boost/function.hpp>
# include <boost/bind.hpp>
class FunctionClass {
    private:
       double a_;
    public:
       FunctionClass (const double & a): a_(a ){}
       double multWithA (const double & x) const { return a_*x;}
       double operator ()(const double & x) const { return a_*x;}
};

FunctionClass myClass (2.0);
double x = 12.0;
boost :: function <double (FunctionClass *, double)> funcPtr , funcPtr1;
funcPtr =& FunctionClass :: multWithA;
funcPtr1 =& FunctionClass :: operator ();

std :: cout << myClass . multWithA (x) << std :: endl;
std :: cout << funcPtr (& myClass ,x) << std :: endl;
std :: cout << funcPtr1 (& myClass ,x) << std :: endl;

// Bind the function with the class instance
boost :: function <double (double)> funcPtrNew ;
funcPtrNew = boost :: bind (funcPtr ,& myClass ,_1);
std :: cout << funcPtrNew (x) << std :: endl;