如何获取成员函数指针的类

How can I get the class of a member function pointer?

本文关键字：函数 指针 成员 何获取 获取      更新时间：2023-10-16

考虑代码：

class Character
{
  void kill();
  void send_to_wall();
}
template <typename T>
void GeorgeFunc(T fp)
{
  ??? obj;
  (obj.*fp)();
}
int main()
{
  GeorgeFunc(&Character::kill);
}

所以我的问题是：我怎样才能得到???？似乎编译器在模板实例化期间肯定知道这种类型是什么（Character），但我不确定如何获得它。我目前的解决方法是更改为：void GeorgeFunc(void (T::*fp)())，但简单地从成员函数指针获取类型会更干净。 decltype(fp)会返回void(Character::*)()，decltype(fp())会返回void。有什么方法可以得到Character？

是的，只需使用特征来确定这一点。

template <typename> struct member_function_traits;
template <typename Return, typename Object, typename... Args>
struct member_function_traits<Return (Object::*)(Args...)>
{
    typedef Return return_type;
    typedef Object instance_type;
    typedef Object & instance_reference;
    // Can mess with Args... if you need to, for example:
    static constexpr size_t argument_count = sizeof...(Args);
};
// If you intend to support const member functions you need another specialization.
template <typename Return, typename Object, typename... Args>
struct member_function_traits<Return (Object::*)(Args...) const>
{
    typedef Return return_type;
    typedef Object instance_type;
    typedef Object const & instance_reference;
    // Can mess with Args... if you need to, for example:
    static constexpr size_t argument_count = sizeof...(Args);
};

现在您的声明是：

typename member_function_traits<T>::instance_type obj;

但是，我认为，由于您需要一个成员函数指针（由于第 1 行，其他类型的将无法实例化(obj.*fp)()），因此您的函数应该直接采用成员函数指针而不是完全泛型的类型。

所以这个定义不仅有效，而且我认为它是首选的——当有人使用指向成员函数的指针以外的其他东西时，错误消息会更加清晰，因为参数类型将不兼容：

template <typename Return, typename Object>
void GeorgeFunc(Return (Object::*fp)())
{
    Object obj;
    (obj.*fp)();
}

请注意，这允许传递返回任何类型的指向成员函数的指针。 由于我们并不真正使用返回值，因此我们不关心它是什么。 没有理由强制要求它像您的"解决方法"中那样void。

使用此方法的唯一缺点是，如果您还打算接受指向声明为 const 的成员函数的指针，则需要两个重载。 完全通用的实现没有此限制。 （我一直希望指向const成员函数的指针可以隐式转换为指向非const成员函数的指针，但目前C++不允许这样做。

1 这不是100%正确的。 如果您现在使用完全泛型的类型，则调用方理论上可以传递成员数据指针而不是成员函数指针。 obj.*fp将评估为对数据成员的引用，然后您将对其调用operator()()。 只要数据成员的类型实现了此运算符，就可以实例化模板函数GeorgeFunc。

在 C++17 中，人们可以使用演绎指南来确定类类型和常量，而无需太多样板：

template<bool Const = false, typename R = void, typename C = void, typename... Args> struct MemberFunctionPointerInfoDetail
{
    using ClassType = C;
    using ReturnType = R;
    using Arguments = std::tuple<Args...>;
    static constexpr bool isConst = Const;
    explicit MemberFunctionPointerInfoDetail(auto){}
};
template<typename R, typename C, typename... Args> MemberFunctionPointerInfoDetail(R(C::**)(Args...)) -> MemberFunctionPointerInfoDetail<false, R, C, Args...>;
template<typename R, typename C, typename... Args> MemberFunctionPointerInfoDetail(R(C::**)(Args...)const) -> MemberFunctionPointerInfoDetail<true, R, C, Args...>;
template<typename mfp> using MemberFunctionPointerInfo = decltype(MemberFunctionPointerInfoDetail((mfp*){}));

您现在可以根据需要使用MemberFunctionPointerInfo<MFPType>::ClassType。与 ResultType、Argument（作为元组）和 isConst 相同。

void-default 参数有助于防止在推导失败时出现编译器错误。基本上，MemberFunctionPointerInfo<int>不会导致编译错误，但 ClassType 变为无效。如果需要描述性编译器错误，则可以static_assert此条件。

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