Question

在 Bjarne Stroustrup 的主页（C++11 FAQ）中：

struct X { int foo(int); };

std::function<int(X*, int)> f;
f = &X::foo; //pointer to member

X x;
int v = f(&x, 5); //call X::foo() for x with 5

它是如何工作的？ std :: function 如何调用 foo成员函数？

模板参数是int(X*, int)，是&X::foo从成员函数指针转换为非成员函数指针？！

(int(*)(X*, int))&X::foo //casting (int(X::*)(int) to (int(*)(X*, int))

澄清：我知道我们不需要使用任何指针来使用 std :: function ，但我不知道 std :: function <的内部结构如何/ em>处理成员函数指针和非成员函数指针之间的这种不兼容性。我不知道标准如何允许我们实现像 std :: function ！

这样的东西

Answer 1

在获得其他答案和评论的帮助，并阅读GCC源代码和C ++ 11标准后，我发现可以解析一个函数类型（它的返回类型及其参数类型）使用部分模板专业化和 功能重载。

以下是实现std::function：

之类的简单（且不完整）示例

template<class T> class Function { };

// Parse the function type
template<class Res, class Obj, class... ArgTypes>
class Function<Res (Obj*, ArgTypes...)> {
    union Pointers {
        Res (*func)(Obj*, ArgTypes...);
        Res (Obj::*mem_func)(ArgTypes...);
    };

    typedef Res Callback(Pointers&, Obj&, ArgTypes...);

    Pointers ptrs;
    Callback* callback;

    static Res call_func(Pointers& ptrs, Obj& obj, ArgTypes... args) {
        return (*ptrs.func)(&obj, args...);
    }

    static Res call_mem_func(Pointers& ptrs, Obj& obj, ArgTypes... args) {
        return (obj.*(ptrs.mem_func))(args...);
    }

  public:

    Function() : callback(0) { }

    // Parse the function type
    Function(Res (*func)(Obj*, ArgTypes...)) {
        ptrs.func = func;
        callback = &call_func;
    }

    // Parse the function type
    Function(Res (Obj::*mem_func)(ArgTypes...)) {
        ptrs.mem_func = mem_func;
        callback = &call_mem_func;
    }

    Function(const Function& function) {
        ptrs = function.ptrs;
        callback = function.callback;
    }

    Function& operator=(const Function& function) {
        ptrs = function.ptrs;
        callback = function.callback;
        return *this;
    }

    Res operator()(Obj& obj, ArgTypes... args) {
        if(callback == 0) throw 0; // throw an exception
        return (*callback)(ptrs, obj, args...);
    }
};

用法：

#include <iostream>

struct Funny {
    void print(int i) {
        std::cout << "void (Funny::*)(int): " << i << std::endl;
    }
};

void print(Funny* funny, int i) {
    std::cout << "void (*)(Funny*, int): " << i << std::endl;
}

int main(int argc, char** argv) {
    Funny funny;
    Function<void(Funny*, int)> wmw;

    wmw = &Funny::print; // void (Funny::*)(int)
    wmw(funny, 10); // void (Funny::*)(int)

    wmw = &print; // void (*)(Funny*, int)
    wmw(funny, 8); // void (*)(Funny*, int)

    return 0;
}

Answer 2

它是如何做的（我相信）未定义（但我这里没有标准的副本）。

但鉴于需要涵盖所有不同的可能性，我觉得破译其工作原理的确切定义将非常困难：所以我不会尝试。

但我想你想知道仿函数是如何工作的，而且它们相对简单。所以这是一个简单的例子。

函子：

这些对象就像功能一样它们在模板代码中非常有用，因为它们通常允许您交替使用对象或函数。关于仿函数的好处是它们可以保持状态（一种穷人的封闭）。

struct X
{
     int operator()(int x) { return doStuff(x+1);}
     int doStuff(int x)    { return x+1;}
};

X   x;  // You can now use x like a function
int  a = x(5);

您可以使用仿函数保持状态来保存参数或对象或指向成员方法（或其任意组合）的指针。

struct Y // Hold a member function pointer
{
    int (X::*member)(int x);
    int operator(X* obj, int param) { return (obj->*member)(param);}
};
X  x;
Y  y;
y.member = &X::doStuff;
int a = y(&x,5);

甚至可以进一步绑定参数。所以现在你需要提供的只是其中一个参数。

struct Z
{
    int (X::*member)(int x);
    int  param;
    Z(int (X::*m)(int), int p) : member(m), param(p) {}

    int operator()(X* obj)  { return (obj->*member)(param);}
    int operator()(X& obj)  { return (obj.*member)(param);}
};

Z z(&X::doStuff,5);

X x;
int a = z(x);

Answer 3

g ++似乎有一个联合，它可以保留函数指针，成员指针或void指针，它们可能指向一个仿函数。添加重载，适当地标记哪个联合成员有效并且重浇铸到汤中然后它可以工作......

Answer 4

它们不是函数指针。这就是std :: function的用途。它包装你给它的任何可调用类型。你应该查看boost :: bind-它经常被用来使成员函数指针可以调用为（this，args）。

Answer 5

回答标题中的问题。 std::function使用的参数是一个很好的技巧，可以将许多参数作为单个模板参数传递。这些参数是函数的参数类型和返回类型。

碰巧std::function试图对通用函子进行类型擦除，但这只是巧合。

事实上，很久以前，有一些编译器不接受这种技巧，boost::function前体具有便携式语法，可以通过该语法传递所有参数分别：

首选语法

boost::function<void(int*, int, int&, float&)> sum_avg;

便携式语法

boost::function4<void, int*, int, int&, float&> sum_avg;

https://www.boost.org/doc/libs/1_68_0/doc/html/function/tutorial.html#id-1.3.16.5.4

所以std::function的模板参数就是这样工作的，最后，这只是使许多参数看起来像函数调用一样的技巧。此类的函数指针不一定是。

std :: function的模板参数如何工作？（实现）

5 个答案:

函子：

std :: function的模板参数如何工作？ （实现）

5 个答案:

函子：

std :: function的模板参数如何工作？（实现）