将指针传递给非静态成员函数

Question

我有一个类的非静态成员函数：

int Band::overlap(unsigned dim, const double *x, void *data_p, unsigned fdim,
        double *retval){

    int *data = (int*) data_p;
    // data[0] = m; data[1] = n; data[2] = k_ind; data[3] = b
    cmplx result = (this->U(x[0], x[1], x[2], data[2], data[0])).adjoint()
                 *  this->U(x[0], x[1], x[2], data[2] + data[3], data[1]);
    retval[0] = result.real();
    retval[1] = result.imag();
    return 0;
}

我想将它传递给cubature，这要求它采用以下形式：

int f(unsigned ndim, const double *x, void *fdata, unsigned fdim, double *fval)

我考虑过使用std::mem_fn，但如果我使用：

auto bla = std::mem_fn(&Band::overlap);

我的电话是：

bla(band_obj, ....)

哪个容积不接受。然后我考虑使用 lambdas，但我读到我只能转换非捕获 lambdas，因此我无法捕获 band_obj。

我意识到，有人问过这个问题的变体，我试过了，但似乎没有一个有效。

Answer 1

问题

我们希望f 成为指向非静态成员函数的指针并且 作为常规函数调用——没有this 指针。 std::function、lambda 和所有这些解决方案都不起作用 - 我们仍然需要以某种方式传递他们的 this。

解决方案

Cubature 提供了fdata 参数来传递给你的函数，我们可以用它来传递this 指针：

int f(unsigned ndim, const double *x, void *fdata, unsigned fdim, double *fval) {
    Band *band = static_cast<Band*>(fdata);
    return band->overlap(ndim, x, fdim, fval);
}

然后用this参数作为fdata调用hcubature：

hcubature(1, f, static_cast<void*>(band), 
          3, xmin, xmax, 0, 0, 1e-4, ERROR_INDIVIDUAL, &val, &err);

Answer 2

你不能。

Cubature 是一个 C 函数，它需要一个 C 函数指针作为参数。

在 C++ 中，绝对没有任何东西可以从成员函数、std::mem_fn、std::function、lambda 或除了普通的非成员 extern "C" 函数之外的任何其他东西生成 C 兼容函数指针指针。

您可以编写一个普通的非成员 extern "C" 函数，并使其使用作为 `void* 传递给它的 Band* 值。

Band* band;
hcubature_v(fdim, overlap_adapter, static_cast<void*>(band), ...);

extern "C" int overlap_adapter(unsigned ndim, unsigned npts, 
                               const double *x, void *fdata,
                               unsigned fdim, double *fval) 
{
    Band* band = static_cast<Band*>(fdata);
    ... band->overlap(...) ...
}

当然，首先要做的是围绕hcubature_v 编写一个接受任何C++ 可调用对象的C++ 包装模板。

Answer 3

在 Cubat 中它说：

F 的 FDATA 参数等于传递给的 FDATA 参数 hcubature——调用者可以使用它来传递任何额外的 根据需要将信息传递给 F

所以你可以创建一个静态代理函数：

static int Band::overlap_static(unsigned ndim, const double *x, void *fdata, unsigned fdim, double *fval) 
{
  ((Band *)fdata)->overlap(ndim, x, fdim, fval);
}

然后您可以调用hcubature，将当前的Band 指针作为第三个参数，将Band::operlap_static 作为函数指针。当然，然后你给管理*data 不同。

Answer 4

好吧，那是行不通的。

void *data_p 是传递状态的参数的一部分，但 Band::overlap 使用 void *data_p 和 Band* this 来达到此目的。

解决方案：

/*static*/ int Band::overlap(
      unsigned dim, const double *x, void *data_p, unsigned fdim, double *retval)
{
    return static_cast<Band*>(data_p)->overlap(dim,x,fdim, retval);
}

Answer 5

你可以使用std::function:

using std::placeholders::_1;
using std::placeholders::_2;
using std::placeholders::_3;
using std::placeholders::_4;
using std::placeholders::_5;

using fn_signiture = int(unsigned, const double*, void*, unsigned, double*)

std::function<fn_signiture> pointer = std::bind(&Band::overlap,this,_1, _2, _3, _4, _5);
//"this" can be replaced with a pointer to a specific instance of a Band.

我选择使用一些using 语句来清理代码。