使用 void* 和 void** 进行灵活的函数调用

Question

我希望编写一个函数，它使用double 函数的返回值，但是/并且我想在函数调用期间选择这个双精度函数。我的想法是：

#include <iostream>

double linea(double a, double b, double x);
double parabola(double a, double b, double c, double x);

void konjgrad(double (*function)(void** params), void** params);

double linea(double a, double b, double x){
    return a*x+b;
}

double parabola(double a, double b, double c, double x){
    return a*x*x+b*x+c;
}

void konjgrad(double (*function)(void** params), void** params){
    double d; 
    d=function(params);
    std::cout<<d<<std::endl;
}

int main(){
    konjgrad(linea(1.6,5.1,2.6));    
    konjgrad(parabola(2.4,3.1,4,2.6));

    return 0;
}

但我陷入了指针的迷宫。有没有人知道如何解决这个问题？

Answer 1

您可以使用variadic templates 和perfect-forwarding 来引入所需的灵活性，而无需任何额外的运行时开销：

template <typename TF, typename... TArgs>
void konjgrad(TF&& f, TArgs&&... args)
{
    double d;
    d = std::forward<TF>(f)(std::forward<TArgs>(args)...);
    std::cout<<d<<std::endl;
}

konjgrad 可以这样调用：

konjgrad(linea, 1.6, 5.1, 2.6);    
konjgrad(parabola, 2.4, 3.1, 4, 2.6);

wandbox example

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或者，您可以使用 lambda expressions 并将绑定参数的负担交给调用者：

template <typename TF>
void konjgrad(TF&& f)
{
    double d;
    d = std::forward<TF>(f)();
    std::cout<<d<<std::endl;
}

konjgrad 可以这样调用：

konjgrad([]{ return linea(1.6, 5.1, 2.6); });    
konjgrad([]{ return parabola(2.4, 3.1, 4, 2.6); });

wandbox example

Answer 2

已编辑 基于 Vittorio Romeo 的评论，更新为将向量作为 const 引用传递，并在 linea 和 parabola API 中添加了必要的断言。

如果您想避免使用可变参数函数，这里有一些简单的方法。由于您的函数接口已明确定义，您可以在 linea 和 parabola 函数中传入向量或双精度类型参数数组。

#include <vector>

using namespace std;

double linea(const std::vector<double>& params)
{
    assert(params.size() == 3 /*Linear 3 parameters required*/);
    return params[0] * params[1] + params[2];
}

double parabola(const std::vector<double>& params)
{
    assert(params.size() == 4 /*Parabola 4 parameters required*/);
    return params[0] * params[3] * params[3] +
        params[1] * params[3] +
        params[2];
}

konjgrad 函数的小修改版本，它现在通过函数指针从底层调用返回双精度值。请注意，第一个参数明确定义了函数接口。第二个参数是双精度向量。

double konjgrad(double(*function)(const std::vector<double>&), const std::vector<double>& params)
{
    return function(params);//returning value from here
}

最后，您应该如何调用上述定义的 API。

int main(int argc, wchar_t* argv[])
{
    std::vector<double> vals;
    vals.push_back(1.6);
    vals.push_back(5.1);
    vals.push_back(2.6);
    double v1 = konjgrad(linea, vals);

    std::vector<double> parab;
    parab.push_back(2.4);
    parab.push_back(3.1);
    parab.push_back(4.0);
    parab.push_back(2.6);

    double v2 = konjgrad(parabola, parab);

    return 0;

}

希望这会有所帮助。