Question

我正在使用C库开发C ++应用程序。我必须向C库发送一个指向函数的指针。

这是我的班级：

 class MainWindow : public QMainWindow {  
     Q_OBJECT  
     public:  
     explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);  
     private:  
     Ui::MainWindow *ui;
     void f(int*);

 private slots:
     void on_btn_clicked(); 
};

这是我的on_btn_clicked函数：

void MainWindow::on_btn_clicked()
{
    void (MainWindow::* ptfptr) (int*) = &MainWindow::f;

    c_library_function(static_cast<void()(int*)>(ptfptr), NULL);

}

C函数应该得到一个指向这样一个函数的指针：void f（int *）。但上面的代码不起作用，我无法成功将我的f成员函数转换为所需的指针。

有人可以帮忙吗？

Answer 1

您不能将非静态成员函数指针作为普通函数指针传递。它们不是一回事，甚至可能都不一样。

然而，你可以（通常）通过C传递指向静态成员函数的指针。通常在C API中注册回调时，你也可以传递一个“用户数据”指针传回你的注册功能。所以你可以这样做：

class MyClass
{

    void non_static_func(/* args */);

public:
    static void static_func(MyClass *ptr, /* other args */) {
        ptr->non_static_func(/* other args */);
    }
};

然后将您的回调注册为

c_library_function(MyClass::static_func, this);

即。将实例指针传递给静态方法，并将其用作转发函数。

严格来说，为了完全可移植性，您需要使用声明为extern "C"的自由函数而不是静态成员来进行转发（必要时声明为friend），但实际上我从来没有使用这种方法将C ++代码与GObject代码接口有任何问题，这些代码是C回调密码。

Answer 2

您无法将函数指针传递给非静态成员函数。您可以做的是创建一个静态或全局函数，使用实例参数进行调用。

这是一个我觉得有用的例子，它使用一个带有两个成员的辅助类：一个函数包装器和一个调用包装器的回调函数。

template <typename T>
struct Callback;

template <typename Ret, typename... Params>
struct Callback<Ret(Params...)> {
    template <typename... Args>
    static Ret callback(Args... args) { return func(args...); }
    static std::function<Ret(Params...)> func;
};

// Initialize the static member.
template <typename Ret, typename... Params>
std::function<Ret(Params...)> Callback<Ret(Params...)>::func;

使用它可以存储任何可调用的，甚至是非静态成员函数（使用std::bind）并使用Callback::callback函数转换为c指针。 E.g：

struct Foo {
    void print(int* x) { // Some member function.
        std::cout << *x << std::endl;
    }
};

int main() {
    Foo foo; // Create instance of Foo.

    // Store member function and the instance using std::bind.
    Callback<void(int*)>::func = std::bind(&Foo::print, foo, std::placeholders::_1);

    // Convert callback-function to c-pointer.
    void (*c_func)(int*) = static_cast<decltype(c_func)>(Callback<void(int*)>::callback);

    // Use in any way you wish.
    std::unique_ptr<int> iptr{new int(5)};
    c_func(iptr.get());
}

Answer 3

如果我没记错，只能通过函数语法的“普通”C指针访问类的静态方法。所以尽量让它变得静止。指向类方法的指针需要额外的信息，例如“对象”（this），这对于纯C方法没有意义。

显示的常见问题解答here有很好的解释，并且可能（丑陋）解决您的问题。

Answer 4

@Snps答案很棒。我用一个创建回调的制造商函数扩展它，因为我总是使用没有参数的void回调：

typedef void (*voidCCallback)();
template<typename T>
voidCCallback makeCCallback(void (T::*method)(),T* r){
  Callback<void()>::func = std::bind(method, r);
  void (*c_function_pointer)() = static_cast<decltype(c_function_pointer)>(Callback<void()>::callback);
  return c_function_pointer;
}

从那时起，您可以在类或其他任何地方创建纯C回调，并让成员调用：

voidCCallback callback = makeCCallback(&Foo::print, this);
plainOldCFunction(callback);

Answer 5

我有一个想法（不完全符合标准，因为extern "C"缺失）：

class MainWindow;

static MainWindow* instance;

class MainWindow
{
public:
  MainWindow()
  {
    instance = this;

    registerCallback([](int* arg){instance->...});
  }
};

如果MainWindow的多个实例被实例化，您将遇到问题。

Answer 6

简短的回答是：您可以使用std::mem_fn将成员函数指针转换为普通的C函数指针。

这是给出的问题的答案，但这个问题似乎有一个混乱的前提，因为提问者希望C代码能够在没有MainWindow *的情况下调用MainWindow的实例方法，这根本不可能。

如果使用mem_fn将MainWindow::on_btn_clicked转换为C函数指针，那么您仍然是一个以MainWindow*作为其第一个参数的函数。

void (*window_callback)(MainWindow*,int*) = std::mem_fn(&MainWindow::on_btn_clicked);

这是给出的问题的答案，但它与界面不匹配。您必须编写一个C函数来将调用包装到特定实例（毕竟，您的C API代码对MainWindow或其任何特定实例一无所知）：

void window_button_click_wrapper(int* arg)
{
    MainWindow::inst()->on_btn_clicked(arg);
}

这被认为是OO反模式，但由于C API对您的对象一无所知，所以这是唯一的方法。

Answer 7

@Snps答案很完美！但正如@DXM所提到的，它只能容纳一个回调。我已经对它进行了一些改进，现在它可以保留许多相同类型的回调。它有点奇怪，但完美无缺：

 #include <type_traits>

template<typename T>
struct ActualType {
    typedef T type;
};
template<typename T>
struct ActualType<T*> {
    typedef typename ActualType<T>::type type;
};

template<typename T, unsigned int n,typename CallerType>
struct Callback;

template<typename Ret, typename ... Params, unsigned int n,typename CallerType>
struct Callback<Ret(Params...), n,CallerType> {
    typedef Ret (*ret_cb)(Params...);
    template<typename ... Args>
    static Ret callback(Args ... args) {
        func(args...);
    }

    static ret_cb getCallback(std::function<Ret(Params...)> fn) {
        func = fn;
        return static_cast<ret_cb>(Callback<Ret(Params...), n,CallerType>::callback);
    }

    static std::function<Ret(Params...)> func;

};

template<typename Ret, typename ... Params, unsigned int n,typename CallerType>
std::function<Ret(Params...)> Callback<Ret(Params...), n,CallerType>::func;

#define GETCB(ptrtype,callertype) Callback<ActualType<ptrtype>::type,__COUNTER__,callertype>::getCallback

现在你可以做这样的事情：

typedef void (cb_type)(uint8_t, uint8_t);
class testfunc {
public:
    void test(int x) {
        std::cout << "in testfunc.test " <<x<< std::endl;
    }

    void test1(int x) {
        std::cout << "in testfunc.test1 " <<x<< std::endl;
    }

};

cb_type* f = GETCB(cb_type, testfunc)(std::bind(&testfunc::test, tf, std::placeholders::_2));

cb_type* f1 = GETCB(cb_type, testfunc)(
                std::bind(&testfunc::test1, tf, std::placeholders::_2));


f(5, 4);
f1(5, 7);

将C ++函数指针转换为c函数指针

7 个答案: