Question

前提

我正在使用C库（来自C ++），它提供以下界面：

void register_callback(void* f, void* data);
void invoke_callback();

问题

现在，我需要将函数模板注册为回调，这会给我带来问题。请考虑以下代码：

template <typename T> void my_callback(void* data) { … }

int main() {
    int ft = 42;
    register_callback(reinterpret_cast<void*>(&my_callback<int>), &ft);
    invoke_callback();
}

这给了我以下链接器错误（在OS X 上使用g ++（GCC）4.5.1，但对编译器版本/平台的大多数其他组合起作用）：

架构x86_64的未定义符号：
"void my_callback<int>(void*)", referenced from:  
  _main in ccYLXc5w.o

我觉得可以理解。

第一个“解决方案”

通过显式实例化模板可以很容易地解决这个问题：

template void my_callback<int>(void* data);

不幸的是，这不适用于我的实际代码，因为回调是在内部注册的一个函数模板，我不知道这个函数将被调用哪个模板参数集，所以我无法为所有这些实例提供显式实例化（我正在编写一个库）。所以我的真实代码看起来有点像这样：

template <typename T>
void do_register_callback(T& value) {
    register_callback(reinterpret_cast<void*>(my_callback<T>), &value);
    // Other things …
}

int main() {
    int ft = 42;
    do_register_callback(ft);
    invoke_callback();
}

第二个“解决方案”

通过调用函数隐式实例化函数模板。所以，让我们这样做，但要确保调用没有实际执行（该函数有副作用）：

template <typename T>
void do_register_callback(T& value) {
    if (false) { my_callback<T>(0); }
    register_callback(reinterpret_cast<void*>(my_callback<T>), &value);
}

这个似乎可以工作，即使启用了优化（这样编译器也会删除死分支）。但是我不确定这一天是不是有一天会崩溃。我还发现这是一个非常难看的解决方案，需要一个长度的解释性评论，以免将来的维护者删除这个显然不必要的代码。

问题

如何实例化我不知道模板参数的模板？这个问题显然是无稽之谈：我不能。 - 但这有什么偷偷摸摸的方式吗？

除此之外，我的解决方法有保证会成功吗？

奖金问题

代码（具体来说，我将函数指针强制转换为void*）也会产生以下警告：

ISO C ++禁止在指向函数的指针和指向对象的指针之间进行转换

使用-pedantic进行编译时。我可以以某种方式摆脱警告，而无需为库编写强类型的C包装器（在我的情况下这是不可能的）？

Running code on ideone（添加了强制转换以使其编译）

Answer 1

显然，真正的问题是原始代码中缺少static_cast：

register_callback(reinterpret_cast<void*>(&my_callback<int>), &ft);

这个编译很好，但在使用GCC 4.5时会触发liker错误。它在使用GCC 4.2时甚至不编译，而是给出以下编译错误：

没有足够的上下文信息来确定类型

提供此“上下文信息”后，代码将编译和链接：

register_callback(reinterpret_cast<void*>(
    static_cast<void(*)(void*)>(my_callback<int>)), &value);

我不知道是否实际需要强制转换，以及（如果是）为什么GCC 4.5允许我将其关闭，然后无法实例化模板。但至少我得到的代码是在不诉诸黑客的情况下编译的。

Answer 2

这应该有效：

template <typename T>
void do_register_callback(T& value) {
   void (*callback)(void*) = my_callback<T>;
   register_callback(reinterpret_cast<void*>(callback), &value);
}

第一行强制编译器实例化该函数以生成地址 - 然后您可以愉快地传递该地址。

编辑：让我在这个组合中再添一个选项。使my_callback成为类模板的静态成员 - 如下所示：

template <typename T>
struct foo
{
static void my_callback(void* data) {
    T& x = *static_cast<T*>(data);
    std:: cout << "Call[T] with " << x << std::endl;
}
};

现在，在你的注册人中，你甚至不需要“演员”。

template <typename T>
void do_register_callback(T& value) {
   register_callback(reinterpret_cast<void*>(&foo<int>::my_callback), &value);
}

实例化类模板的规则似乎与函数模板不同 - 即获取类成员的地址，类型实例化。

Answer 3

POSIX建议使用以下方法在函数指针类型和对象指针类型之间进行转换（在C99中未定义）：

typedef void function_type(void*);
function_type *p_to_function = &my_callback<T>;
void* p_to_data = *(void**)&p_to_function;

// Undefined:
// void* p_to_data = (void*)p_to_function;

请注意，在C ++ - land中，这将从reinterpret_cast<void**>(&p_to_function)执行function_type**。与reinterpret_cast<void*>(p_to_function)不同，这不是未定义的，而是实现定义的。因此，编写C ++可能是最好的选择 - 符合实现的一致代码。

C回调函数模板：显式实例化模板

前提

问题

第一个“解决方案”

第二个“解决方案”

问题

奖金问题

3 个答案: