C++11:对const、volatile、左值引用和右值引用限定的成员函数指针进行抽象

C++11: Abstracting over const, volatile, lvalue reference, and rvalue reference qualified member function pointers?

本文关键字：引用 成员 函数 指针 抽象 const volatile C++11      更新时间：2023-10-16

C++03允许您将函数参数限定为const、volatile和/或左值引用（&）。

C++11又添加了一个：右值引用（&&）。

此外，C++允许您根据函数参数的限定符重载函数，以便在调用函数时选择最合适的重载。

成员函数在概念上可以被认为是一个接受额外参数的函数，其类型是对其所属类的实例的引用。可以根据这个"额外参数"的限定符重载成员函数，其方式与任何其他参数几乎相同。这可以通过将限定符放在函数签名的末尾来表示：

struct Foo
{
    int& data();             // return a non-const reference if `this` is non-const
    const int& data() const; // return a const reference if `this` is const
};

在C++03中，const和volatile限定符是可能的，C++11也允许&和&&（理论上&在C++03中可以被允许，但事实并非如此）。

除了&和&&互斥之外，可以使用任何限定符的组合，这使得C++03中有2^2=4的可能性，C++11中有2^ 4-4=12的可能性。

当你想使用成员函数指针时，这可能会很痛苦，因为它们在这些限定符中甚至没有一点多态性：作为参数传递的成员函数指针的"this类型"上的限定符必须与传递参数的类型上的限定词完全匹配。C++也不提供对限定符进行抽象的显式功能。在C++03中，这基本上是可以的，因为您必须编写const版本和非const版本，并且没有人关心volatile，但在C++11中的病理性情况下（这并不罕见，因为它是病理性的），您可能不得不手动编写多达12个重载。每个函数。

我很高兴地发现，如果您将封闭类的类型作为模板参数传递，并从中派生成员函数指针的类型，那么const和volatile限定符是允许的，并按您所期望的那样传播：

template<typename Object>
struct Bar
{
    typedef int (Object::*Sig)(int);
};
Bar<Baz>;                // Sig will be `int (Baz::*)(int)`
Bar<const Baz>;          // Sig will be `int (Baz::*)(int) const`
Bar<volatile Baz>;       // Sig will be `int (Baz::*)(int) volatile`
Bar<const volatile Baz>; // Sig will be `int (Baz::*)(int) const volatile`

这比必须手动写出所有案例要好得多。

不幸的是，它似乎不适用于&和&&。

GCC 4.7规定：

错误：正在形成指向引用类型"Baz&amp；'

但这并不太令人惊讶，因为GCC从4.7开始还不支持this上的参考限定符。

我也在Clang 3.0上尝试过，它确实有这样的支持：

错误：成员指针指向非类类型"Baz&amp；'

哦，好吧。

我得出的结论是正确的吗？这是不可能的，并且没有办法在成员函数指针的"this type"上抽象过引用限定符？除了将"this类型"作为模板参数传递的特定情况之外，任何其他用于对限定符进行抽象的技术（尤其是在this上）也将受到赞赏。

（值得指出的是，如果C++不区分成员函数和普通函数，这一切都将是微不足道的：您将使用模板参数作为函数（指针）的参数类型，模板参数将按原样传递，限定符完好无损，无需额外考虑。）

您有没有想过简单地专门化您的模板？

你可以添加两个版本：

template <typename Object>
struct Bar<Object&> {
  typedef int (Object::*Sig)(int)&;
};
template <typename Object>
struct Bar<Object&&> {
  typedef int (Object::*Sig)(int)&&;
};

然后编译器将适当地选择正确的专业化（或回退到一般情况）。

这将省去const/volatile的麻烦，但确实意味着您需要编写3次代码。

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