指向 C++ 类方法的指针答案

【问题标题】：Pointers to C++ class methods指向 C++ 类方法的指针
【发布时间】：2010-09-08 12:54:32
【问题描述】：

在重构一些遗留 C++ 代码时，我发现我可以通过以某种方式定义一个变量来删除一些代码重复，该变量可以指向任何共享相同签名的类方法。经过一番挖掘，我发现我可以执行以下操作：

class MyClass
{
protected:
    bool CaseMethod1( int abc, const std::string& str )
    {
        cout << "case 1:" << str;
        return true;
    }

    bool CaseMethod2( int abc, const std::string& str )
    {
        cout << "case 2:" << str;
        return true;
    }

    bool CaseMethod3( int abc, const std::string& str )
    {
        cout << "case 3:" << str;
        return true;
    }

public:
    bool TestSwitch( int num )
    {   
        bool ( MyClass::*CaseMethod )( int, const std::string& );

        switch ( num )
        {
            case 1: CaseMethod = &MyClass::CaseMethod1;
                    break;
            case 2: CaseMethod = &MyClass::CaseMethod2;
                    break;
            case 3: CaseMethod = &MyClass::CaseMethod3;
                    break;
        }

        ...

        bool res = CaseMethod( 999, "hello world" );

        ...

        reurn res;
    }
};

我的问题是 - 这是解决这个问题的正确方法吗？我应该考虑 Boost 提供的任何东西吗？

编辑...

好的，我的错误 - 我应该这样调用方法：

bool res = ( (*this).*CaseMethod )( 999, "Hello World" );

【问题讨论】：

标签： c++

【解决方案1】：

您当然可以这样做，尽管 CaseMethod 调用不正确（它是一个指向成员函数的指针，因此您必须指定应该调用该方法的对象）。正确的调用如下所示：

bool res = this->*CaseMethod( 999, "hello world" );

另一方面，我推荐boost::mem_fn - 你搞砸的机会更少。 ;)

【讨论】：

【解决方案2】：

你有一个指向成员函数的指针。它会解决你的问题。我对您的“TestSwitch”函数编译感到惊讶，因为调用语法与您的预期略有不同。应该是：

bool res = (this->*CaseMethod)( 999, "hello world" );

但是，您可能会发现 boost::function 和 boost::bind 的组合使事情变得更容易一些，因为您可以避免奇怪的调用语法。

boost::function<bool(int,std::string)> f=
    boost::bind(&MyClass::CaseMethod1,this,_1,_2);

当然，这会将它绑定到当前的this指针：如果你愿意，你可以将成员函数的this指针作为显式的第三个参数：

boost::function<bool(MyClass*,int,std::string)> f=
    boost::bind(&MyClass::CaseMethod1,_1,_2,_3);

另一种选择可能是使用虚函数和派生类，但这可能需要对您的代码进行重大更改。

【讨论】：

【解决方案3】：

您在此处给出的本地化示例本质上没有任何问题，但是如果您在更广泛的上下文中使用类方法指针，例如在类之外它们是指针，则通常很难保持“安全” ，或与复杂的继承树结合使用。编译器通常管理方法指针的方式与“普通”指针不同（因为除了代码入口点之外还有额外的信息），因此对您可以使用它们做什么有很多限制。

如果您只是按照您描述的方式保留简单的指针，那么您会没事的，但在更复杂的用途之前，您可能想看看更通用的函子系统，例如boost::bind。这些可以接受指向几乎任何可调用代码指针的指针，并且如果需要还可以绑定实例化函数参数。

【讨论】：

【解决方案4】：

我看不出您的调用与仅在 switch 语句中调用方法之间的区别。

不，没有语义或可读性差异。

我看到的唯一区别是您使用指向方法的指针，因此禁止编译器内联它或优化对该方法的任何调用。

【讨论】：

【解决方案5】：

您还可以构建一个查找（如果您的键范围是合理的），以便您最终编写：

this->*Methods[num]( 999, "hello world" );

这也移除了开关，让清理工作更有价值。

【讨论】：

【解决方案6】：

没有更广泛的背景，很难找出正确的答案，但我在这里总结了三种可能性：

保持正常的 switch 语句，无需执行任何操作。这是最可能的解决方案
如@Simon 所说，将指向成员函数的指针与数组结合使用，或者与映射结合使用。对于包含大量 case 的 case 语句，这可能会更快。
将类拆分为多个类，每个类携带一个要调用的函数，并使用虚函数。这可能是最好的解决方案，购买它需要一些认真的重构。考虑 GoF 模式，例如 State 或 Visitor 等。

【讨论】：

【解决方案7】：

还有其他可用的方法，例如使用抽象基类或专门的模板函数。

我将描述基类的想法。

你可以定义一个抽象基类

class Base { virtual bool Method(int i, const string& s) = 0; };

然后把你的每一个case写成一个子类，比如

class Case1 : public Base { virtual bool Method(..) { /* implement */; } };

在某些时候，您将获得指示要执行哪个测试的“num”变量。你可以写一个工厂函数，接受这个 num（我称之为 which_case），并返回一个指向 Base 的指针，然后从该指针调用 Method。

Base* CreateBase(int which_num) { /* metacode: return new Case[which_num]; */ }
// ... later, when you want to actually call your method ...
Base* base = CreateBase(23);
base->Method(999, "hello world!");
delete base;  // Or use a scoped pointer.

顺便说一句，这个应用程序让我希望 C++ 支持静态虚函数，或者像“type”这样的内置类型 - 但它没有。

【讨论】：