类型转换回调函数

Question

我可以对回调函数进行类型转换吗？

我喜欢写一个注册和调用某些回调函数的库。

int MyCaller::add_callback_function(int (*callback_function)(), byte behaviour) {
    this->callback = callback_function;
}

void MyCaller::run() {
    int result = this->callback();
}

// ....

int get_number() { return 42; }
MyCaller my_caller;
my_caller.add_callback_function(get_number, 0);
my_caller.run();

不过，我还想支持输出布尔值的回调函数。

bool get_bool() { return true; }
MyCaller my_caller;
my_caller.add_callback_function(get_number, 0);
my_caller.run();

如果我尝试这个，我的代码似乎运行良好，但 gcc 会给出 warning: invalid conversion from 'bool (*)()' to 'int (*)()' [-fpermissive]。

为避免出现此警告，我重载了我的 add_callback_function，签名略有不同：

void MyCaller::add_callback_function(bool (*callback_function)(), byte behaviour) {
    // ...
}

但是，从现在开始我就迷路了。我希望我可以将任何布尔值转换为整数，并调用原始方法：

void MyCaller::add_callback_function(bool (*callback_function)(), byte behaviour) {
    this->add_callback_function(static_cast<int (*)()>(callback_function), byte behaviour);
}

但是，这会给出error: invalid static_cast from type 'bool (*)()' to type 'int (*)()'。

所以我好像做错了什么。

有没有干净的方法来做到这一点？

奖励要点：我的代码存储了一组回调函数，并且我希望能够选择性地添加上下文参数（例如，允许调用函数之外的方法）。我计划将所有这些回调（具有不同的签名）存储为int (*)()，并在调用它们之前将它们转换为正确的形式。这是最好的方法，还是有其他（可能更好）的方法来处理这个问题？

我能想到的替代方案是只支持一个非常具体的回调签名，但这会迫使用户编写包装器。我喜欢把这个负担放在图书馆身上。

Answer 1

您可以将一种函数指针类型转换为另一种，但只有在将其转换为 real 函数指针类型时才能调用它。您只能将它们存储为错误的签名。

以任何其他方式调用它们会导致未定义的行为。最可能的症状取决于您的平台当前的调用约定。但实际上，不要这样做。

最简单的正确解决方案是存储一个

std::function<int()>

这不是函数指针，但可以存储任何可以复制、移动和调用零参数的回调（包括函数指针），并返回与 int 兼容的内容（bool 符合条件作为）。

std::function 也可以存储有状态的对象。例如：

struct Foo {
  int count = 0;
  int callback(){ return ++count; }
};

Foo foo;
std::function<int()> f = [&foo]{ return foo.callback(); };

你自然而然地要对一生负责。查找“C++ lambdas”以了解上述语法。