将指针从派生类转换为基类的最佳方法

Question

我们有一个旨在通用的基类 ByteCode。 ByteCode 的子级应该编写如下形式的方法：

void m();

ByteCode 类应该有一个方法定义：

typedef void (ByteCode::*Method)();

为了执行字节码，我们有：

void exec() {
  while (true) {
    uint16_t opcode = getOpcode();
    Method m = opcodes[opcode];
    this->*m();
  }
}

在一堂课上这样做是没有问题的。但是我们在基类中有泛型代码，而派生有数组：

class MyByteCodeEngine : public ByteCode {
private:
  static Method opcodes[65536];

  void m1() {}
  void m2() {}
  void m3() {}
};

Method MyByteCodeEngine ::opcodes[65536] = {
  MyByteCodeEngine::m1,
  MyByteCodeEngine::m2,
  MyByteCodeEngine::m3
}

问题是这些方法不是基类，它们是派生的。但是我们唯一拥有的实例是派生的，我们不想招致虚拟的开销，我们只想强制转换并使其工作，但编译器正在捕捉每一个技巧。如果它只是信任我们：

Method MyByteCodeEngine ::opcodes[65536] = {
  (Method)MyByteCodeEngine::m1,
  (Method)MyByteCodeEngine::m2,
  (Method)MyByteCodeEngine::m3
}

我们可以通过消除 ByteCode 类来解决这个问题，但这会迫使我们在任何有字节码解释器时重复代码。关于如何欺骗 C++ 干净地接受这一点的任何建议？

Answer 1

您可以使用Curiously recurring template pattern 以便基类知道成员函数的类型。

template<class T>
struct ByteCode {
  typedef void (T::* Method)();

  void exec() {
    while (true) {
      uint16_t opcode = getOpcode();
      Method m = T::opcodes[opcode];
      static_cast<T*>(this)->*m();
    }
  }
};

class MyByteCodeEngine : public ByteCode<MyByteCodeEngine > {
  private:
    static Method opcodes[65536];

    void m1() {}
    void m2() {}
    void m3() {}
};

MyByteCodeEngine::Method MyByteCodeEngine ::opcodes[65536] = {
  &MyByteCodeEngine::m1,
  &MyByteCodeEngine::m2,
  &MyByteCodeEngine::m3
}