Convert std:: bind to function pointer

Ответ 1

Есть ли способ передать член функции?

Если ваш объект класса не является каким-то глобальным объектом, это невозможно. Поскольку объекты могут содержать некоторые данные, в то время как указатель на функцию - это просто указатель на функцию - он не содержит контекста времени выполнения, а только время компиляции.

Если вы принимаете уникальные идентификаторы времени компиляции для каждой передачи обратного вызова, вы можете использовать следующий обобщенный подход.

Использование:

void test(void (*fptr)())
{
    fptr();
}

struct SomeStruct
{
    int data;
    void some_method()
    {
        cout << data << endl;
    }
    void another_method()
    {
        cout << -data << endl;
    }
};

int main()
{
    SomeStruct local[] = { {11}, {22}, {33} };

    test(get_wrapper<0>(  boost::bind(&SomeStruct::some_method,local[0]) ));
    test(get_wrapper<1>(  boost::bind(&SomeStruct::another_method,local[0]) ));

    test(get_wrapper<2>(  boost::bind(&SomeStruct::some_method,local[1]) ));
    test(get_wrapper<3>(  boost::bind(&SomeStruct::another_method,local[1]) ));

    test(get_wrapper<4>(  boost::bind(&SomeStruct::some_method,local[2]) ));
    test(get_wrapper<5>(  boost::bind(&SomeStruct::another_method,local[2]) ));
}

Он может не требовать уникального идентификатора для каждого вызова, например, потому что у функторов уже есть разные типы, или область выполнения их использования не перекрывается. Но безопаснее использовать уникальный идентификатор каждый раз.

Реализация:

живая демонстрация

#include <boost/optional.hpp>
#include <boost/bind.hpp>
#include <iostream>
#include <ostream>
using namespace std;

template<unsigned ID,typename Functor>
boost::optional<Functor> &get_local()
{
    static boost::optional<Functor> local;
    return local;
}

template<unsigned ID,typename Functor>
typename Functor::result_type wrapper()
{
    return get_local<ID,Functor>().get()();
}

template<typename ReturnType>
struct Func
{
    typedef ReturnType (*type)();
};

template<unsigned ID,typename Functor>
typename Func<typename Functor::result_type>::type get_wrapper(Functor f)
{
    (get_local<ID,Functor>()) = f;
    return wrapper<ID,Functor>;
}

// ----------------------------------------------------------------------

void test(void (*fptr)())
{
    fptr();
}

struct SomeStruct
{
    int data;
    void some_method()
    {
        cout << data << endl;
    }
    void another_method()
    {
        cout << -data << endl;
    }
};

int main()
{
    SomeStruct local[] = { {11}, {22}, {33} };

    test(get_wrapper<0>(  boost::bind(&SomeStruct::some_method,local[0]) ));
    test(get_wrapper<1>(  boost::bind(&SomeStruct::another_method,local[0]) ));

    test(get_wrapper<2>(  boost::bind(&SomeStruct::some_method,local[1]) ));
    test(get_wrapper<3>(  boost::bind(&SomeStruct::another_method,local[1]) ));

    test(get_wrapper<4>(  boost::bind(&SomeStruct::some_method,local[2]) ));
    test(get_wrapper<5>(  boost::bind(&SomeStruct::another_method,local[2]) ));
}

P.S. Beaware многопоточного доступа - в таких случаях вы должны использовать данные Thread-local storage.

Ответ 2

Он не компилируется, потому что сторонняя функция ожидает указателя на функцию, но вы пытаетесь передать ей функцию-указатель-член. Эти два типа принципиально разные и не могут быть взаимозаменяемы. На самом деле, указатели на членские функции очень часто странные животные.

Здесь SSCCE, иллюстрирующий проблему, с которой вы сталкиваетесь:

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;

typedef void(*SpeakFn)(void);

void Bark()
{
    cout << "WOOF" << endl;
}

void Meow()
{
    cout << "meeow" << endl;
}

void SpeakUsing(SpeakFn fn)
{
    fn();
}

class Alligator
{
public:
    void Speak()
    {
        cout << "YAWWW" << endl;
    }
    typedef void(Alligator::*AlligatorSpeakFn)(void);

    void SpeakUsing(AlligatorSpeakFn fn)
    {
        (this->*fn)();
    }
};

int main()
{
    SpeakUsing(&Bark); // OK

    Alligator a;
    Alligator::AlligatorSpeakFn mem_fn = &Alligator::Speak;
    a.SpeakUsing(mem_fn);   // OK

    SpeakUsing(mem_fn); // NOT OK -- can't cvt from fn-ptr to mem-fn-ptr
}

Вы не можете вызвать SpeakUsing с помощью указателя на функцию-член, поскольку он не конвертируется в указатель на функцию.

Вместо этого используйте статическую функцию-член, например:

class Alligator
{
public:
    static void Speak()
    {
        cout << "YAWWW" << endl;
    }
    typedef void(*AlligatorSpeakFn)(void);

    void SpeakUsing(AlligatorSpeakFn fn)
    {
        fn();
    }
};

Ответ 3

Как отмечали другие люди, у вас нет выбора, кроме как использовать глобальные или статические данные для обеспечения контекста вызова вызова как сырой функции. Но предоставленное решение не является общим, оно застряло с пустым списком параметров функтора. Вам потребуется написать вручную wrapper, get_wrapper и Func для каждой различной сигнатуры функции, которую вы хотите связать, и дать им разные имена.

Я хотел бы предложить более обобщенное решение для raw bind:

#include <iostream>
#include <memory>
#include <functional>
#include <cassert>

// Raw Bind - simulating auto storage behavior for static storage data
template <typename BindFunctor, typename FuncWrapper> class scoped_raw_bind
{
public:

   typedef scoped_raw_bind<BindFunctor, FuncWrapper> this_type;

   // Make it Move-Constructible only
   scoped_raw_bind(const this_type&) = delete;
   this_type& operator=(const this_type&) = delete;
   this_type& operator=(this_type&& rhs) = delete;

   scoped_raw_bind(this_type&& rhs): m_owning(rhs.m_owning)
   {
      rhs.m_owning = false;
   }

   scoped_raw_bind(BindFunctor b): m_owning(false)
   {
      // Precondition - check that we don't override static data for another raw bind instance
      if(get_bind_ptr() != nullptr)
      {
        assert(false);
        return;
      }
      // Smart pointer is required because bind expression is copy-constructible but not copy-assignable
      get_bind_ptr().reset(new BindFunctor(b));
      m_owning = true;
   }

   ~scoped_raw_bind()
   {
     if(m_owning)
     {
        assert(get_bind_ptr() != nullptr);
        get_bind_ptr().reset();
     }
   }

   decltype(&FuncWrapper::call) get_raw_ptr()
   {
      return &FuncWrapper::call;
   }

   static BindFunctor& get_bind()
   { 
      return *get_bind_ptr();
   }

private:

  bool m_owning;

  static std::unique_ptr<BindFunctor>& get_bind_ptr()
  {
     static std::unique_ptr<BindFunctor> s_funcPtr;
     return s_funcPtr;
  }

};

// Handy macro for creating raw bind object
// W is target function wrapper, B is source bind expression
#define RAW_BIND(W,B) std::move(scoped_raw_bind<decltype(B), W<decltype(B), __COUNTER__>>(B));

// Usage
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Target raw function signature
typedef void (*TargetFuncPtr)(double, int, const char*);

// Function that need to be called via bind
void f(double d, int i, const char* s1, const char* s2)
{
   std::cout << "f(" << d << ", " << i << ", " << s1 << ", " << s2 << ")" << std::endl;
}

// Wrapper for bound function
// id is required to generate unique type with static data for
// each raw bind instantiation.
// THE ONLY THING THAT YOU NEED TO WRITE MANUALLY!
template <typename BindFunc, int id = 0> struct fWrapper
{
   static void call(double d, int i, const char* s)
   {
      scoped_raw_bind<BindFunc, fWrapper<BindFunc, id>>::get_bind()(d, i, s);
   }
};

int main()
{
   using namespace std::placeholders;

   auto rf1 = RAW_BIND(fWrapper, std::bind(&f, _1, _2, _3, "This is f trail - 1"));
   TargetFuncPtr f1 = rf1.get_raw_ptr();
   f1(1.2345, 42, "f1: Bind! Bind!");

   auto rf2 = RAW_BIND(fWrapper, std::bind(&f, _1, _2, _3, "This is f trail - 2"));
   TargetFuncPtr f2 = rf2.get_raw_ptr();
   f2(10.2345, 420, "f2: Bind! Bind!");

   auto rf3 = RAW_BIND(fWrapper, std::bind(&f, _1, _2, _3, "This is f trail - 3"));
   TargetFuncPtr f3 = rf3.get_raw_ptr();
   f3(100.2345, 4200, "f3: Bind! Bind!");
}

Он был протестирован - см. Живое действие здесь

Ответ 4

Нет, не легко. Проблема в том, что указатель функции имеет один кусок информации - адрес функции. Метод нуждается как в этом, так и в адресе объекта, или, альтернативно, ему может быть передан адрес объектов в качестве параметра.

Есть чрезвычайно хакерские способы сделать это, но они будут специфичными для платформы. И очень хаки. Настолько, что я буду рекомендовать глобальные переменные вместо их использования.

Вы знаете, как это сделать, если есть один глобальный экземпляр класса, правильно?