如何实例化成员函数指针？答案

【问题标题】：How to instantiate a member function pointer?如何实例化成员函数指针？
【发布时间】：2016-11-20 14:02:00
【问题描述】：

假设我有以下代码

template<class MemberFunc>
class Foo {
  MyClass object_;
  void call() {
    auto ptr = MemberFunc{};
    (object_.*ptr)();
  }
};


int main() {
  Foo<decltype(&MyClass::doThings)> foo;
  foo.call();
}

这段代码对我来说确实崩溃了，因为 ptr 为 0。为什么成员函数构造函数返回 0？

我的解决方法如下，但它涉及代码重复。没有其他方法可以从类型构造/实例化成员函数吗？欢迎使用 C++14。

template<class MemberFunc, MemberFunc f> 
class Foo {
  MyClass object_;
  void call() {
    (object_.*f)();
  }
};


int main() {
  Foo<decltype(&MyClass::doThings), &MyClass::doThings> foo;
  foo.call();
}

【问题讨论】：

我什至不明白为什么第一个 sn-p 编译。指向成员的函数是非类型模板参数，因此它不应该与模板声明中的class 一起使用。
@vsoftco decltype 产生一个类型
@krzaq 我错过了decltype，很好，谢谢！现在有趣的是：gcc 6 不编译代码，抱怨ptr 的“不完整类型”，直播here。另一方面，Clang 3.7 编译它，请参阅here（当然正如它崩溃的答案中提到的那样）。
#define make_foo(func) Foo<decltype(func), func>() 然后auto foo = make_foo(&MyClass::doThings)

标签： c++ c++14

【解决方案1】：

为什么成员函数构造函数返回0？

因为它是一个指针 (-to-member-function)，并且所有标量类型的值初始化为 0 (C++14 [dcl.init]/8.4)。

没有其他方法可以从类型构造/实例化成员函数吗？

您可以拥有多个具有相同签名的成员函数；它怎么知道你要引用哪个成员函数？

您拥有的代码适用于 C++14。在 C++17 中，可以简写为：

template<auto f> 
class Foo {
  MyClass object_;
  void call() {
    (object_.*f)();
  }
};

int main() {
  Foo<&MyClass::doThings> foo;
  foo.call();
}

【讨论】：

据我所知，通过 decltype(&MyClass::doThings) 我不会删除成员函数的实际类型。这就是 std::function 所做的，但这在这里没有发生。所以编译器确实知道它是哪个成员函数。
@AlexanderTheißen：decltype(&MyClass::doThings) 的类型是 pointer-to-member-function。它将保留 signature（doThings 的返回类型、参数类型和 const-ness），但不会保留 value（具有正在引用签名）。如果你展示 MyClass::doThings 的样子，我会给你具体的例子来说明我的意思。

【解决方案2】：

您不能从其类型实例化成员函数。例如，考虑以下类：

struct foo
{
    void bar(int){}
    void baz(int){}
};

假设你有一个类型void (foo::*)(int)。您想从中获得哪个功能？

从 C++1z 开始，您将能够使用 auto 推导出非类型、非模板模板参数：

template<auto f> 
class Foo {
  MyClass object_;
  void call() {
    (object_.*f)();
  }
};


int main() {
  Foo<&MyClass::doThings> foo;
  foo.call();
}

demo

我能想到的 C++11/14 的唯一解决方法是使用宏：

#define type_value_pair(x) decltype(x), x
template<class MemberFunc, MemberFunc f> 
class Foo {
  MyClass object_;
  void call() {
    (object_.*f)();
  }
};


int main() {
  Foo<type_value_pair(&MyClass::doThings)> foo;
  foo.call();
}

demo

但出于可读性原因，我建议不要使用它。

【讨论】：

【解决方案3】：

decltype 返回其参数的类型。使用以下示例：

class MyClass {

public:
    int foo();
    int bar();
};

两者

decltype(&MyClass::foo);

和

decltype(&MyClass::bar);

是同一类型：int (MyClass::*)()。

当您默认初始化此类型时，默认初始化结果为nullptr。因此崩溃了。

【讨论】：

【解决方案4】：

当你对一个指向成员函数的指针进行值初始化时，你当然会收到一个 nullptr。

顺便说一句，您可以拥有多个具有相同类型的成员函数，就像您在 Sam 的回答中看到的那样。

不知道为什么要把MemberFunc放到Foo的模板参数列表中。

但是，如果你想创建一个函数来调用它，这可能是 C++1z 之前的 C++ 中更好的方法（在 C++1z 中使用 auto 更适合这个问题）：

class Foo {
  MyClass object_;
public:
  template<class MemberFunc>
  void call(MemberFunc ptr) {
    (object_.*ptr)();
  }
};
int main() {
  Foo foo;
  foo.call(&MyClass::doThings);
}

【讨论】：