如何获取成员函数指针的类？

Question

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

???

？看来编译器在模板实例化期间肯定知道这个类型是什么（

Character

），但我不知道如何获取它。我当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)

将返回

void(Character::*)()

，

decltype(fp())

将返回

void

。有什么办法可以得到

Character

吗？

Answer 1

是的，只需使用一个特质来确定这一点。

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（由于行

(obj.*fp)()

¹，其他类型将无法实例化），因此您的函数应该直接采用成员函数指针而不是完全通用的类型.

所以这个定义不仅有效，而且我认为它是首选——当有人使用除成员函数指针之外的东西时，错误消息会更清晰，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，这确实允许传递返回任何类型的成员函数指针。由于我们并不真正使用返回值，因此我们不关心它是什么。没有理由强制它是“解决方法”中的

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这个限制。 （我一直希望指向

const

成员函数的指针能够隐式转换为指向非

const

成员函数的指针，但目前 C++ 不允许这样做。）

---

¹ 这并非100%正确。如果您像现在一样使用完全泛型类型，那么理论上调用者可以传递成员data指针而不是成员function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这个运算符，那么模板函数

GeorgeFunc

就可以被实例化。

Answer 2

在 C++17 中，可以使用演绎指南来确定类类型和常量性，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){} <-c++20, thx  

杜布卡 模板显式 MemberFunctionPointerInfoDetail(T){} }; template MemberFunctionPointerInfoDetail(R(C::)(Args...)) -> MemberFunctionPointerInfoDetail; 模板 MemberFunctionPointerInfoDetail(R(C::)(Args...)const) -> MemberFunctionPointerInfoDetail;

template<typename mfp> using MemberFunctionPointerInfo = decltype(MemberFunctionPointerInfoDetail((mfp*){}));

您现在可以根据需要使用

MemberFunctionPointerInfo<MFPType>::ClassType

。 与 ResultType、Arguments（作为元组）和 isConst 相同。

void-default 参数有助于防止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会变成void。如果需要描述性编译器错误，可以 static_assert 这个条件。