如何最好地在不支持的 C++ 方言中实现函数指针？

Question

例如，OpenCL 不支持函数指针。 一些针对嵌入式硬件的工具链也没有。 RPC 需要一个等效于跨不相交堆的函数指针。 因此，希望有足够的现有技术来提供一个已知的（虽然对我来说还不是）好的解决方案。

我已经将这个问题标记为“C++”，尽管我知道一种看起来像 C++ 但没有函数指针的语言实际上不是 C++。 它仍然是最接近的。 我有模板等可用，只是没有太多的运行时支持。

例如，可以要求程序员为他们希望通过指针传递的每个函数分配一个枚举，并编写一个直接调用每个函数的开关。 加上传递该枚举的元素，而不是函数的地址，并使用联合做一些事情来处理参数的变化。

或者，可以散列函数的符号名称（半自动分配值）并根据这些散列编写一个开关。 这就是我今天要做的，但是我想消除自定义编译器支持。

手动写出任何一个开关，在需要时添加一个条目，都不是很好。 因此，也许可以通过在全局数组上展开循环来构建 if/else 链。

这里没有类型安全，所以也许它应该是每个函数类型的单独散列/枚举/数组/其他。 这将删除一些工会。

经过几个月的反复思考，我还没有看到一个干净/可维护的解决方案（这不是定制的编译器传递）。 欢迎提出想法。

Answer 1

您正处于使用开关的正确轨道上。

早在 1999 年至 2001 年，我是一个项目的主要开发人员，该项目此后 几乎从网络上消失了，在 Apple 的 Quicktime 中进行实时立体 3D 渲染。

它提供了一种自定义电影格式，采用标准 2D 视频，将其与 256 级深度轨道相结合并渲染每一帧。

回放提供了输出选择：

• 不同种类的彩色镜片眼镜：青红、红绿等，在新奇产品中经常出现，其中 3D 是通过遮蔽偏移实现的
• 不同颜色的单色镜片，其中颜色仅用于提供深度效果 - 对于精细的科学和采矿数据非常有用，例如观察岩石
• 同步快门 LCD 眼镜，以 60Hz 运行，插入到 120Hz CRT 中，以及
• 非常早期的无眼镜显示器（每个约 10 万美元，用于会议）。

它运行在 Windows 和那个时代的经典 Mac 设备上，以 24fps 进行实时渲染。 在 G3 iMac 350MHz PowerPC 等硬件上并不容易。

它还能够调整每帧的深度渲染效果。 您可以选择让电影出现在屏幕前面或后面，并根据事物看起来有多远来调整深度幅度。

所以，加上不同的电影格式，有很多东西可以打开，这些东西可能会不断变化。

我认为这是我编程生涯的顶峰。 这是一个有趣且极具挑战性的项目，研究如何在 Quicktime 中提供这种 3D 渲染，以及在技术上获得性能的挑战。 在 2000 年的 WWDC 上，Apple QuickTime 工程师对我们做到了表示祝贺和震惊。 这一切都是使用标准 QuickTime API 完成的，并且运行非常稳健，没有涉及任何黑客攻击。

下面的大代码示例展示了我如何使用模板和开关。 嵌套的 switch 语句分解了上面讨论的每帧变量。

嵌套开关每渲染一帧运行一次。 它们导致调用一个独特的函数，该函数循环渲染每个像素——我认为模板生成了大约 700 种不同的变化。

我记得在优化模板函数的项目中途对 CodeWarrior 编译器进行了重大升级。 我们的编译时间增加了 4 倍，但生成的代码更小、速度更快。

// from rendererersP.h

/**
this template definition provides the implementation of the
stereo pair algorithm for the argument class types.

pass a single StereoRenderPars struct which tells the function
about the source and destination data.
*/
template<class ImageFormat, 
         class DepthFormat, 
         class GlassFormat, 
         class DestinationFormat>
void RenderStereoPair (StereoRenderPars *rp)
{


// from render_switch.cpp
// the entry point for stereo
int
renderStereo(GlassType gt, ImageFormat sf, StereoRenderPars *rp, bool outputGrey)
{
  int status = 0;

  switch (gt)    // The GT Stringers!
  {
    case gtRLeftBGRight :
      {
        switch (outputGrey)
        {
          case true :
            {
              switch (sf)
              {
                case ifRGB :
                  RenderStereoPair<ImageGrayRGB, DepthUnsigned24, GlassRLeftBGRight, ImageGrayRGB>(rp);
                  break;
                case ifBGR :
                  RenderStereoPair<ImageGrayBGR, DepthUnsigned24, GlassRLeftBGRight, ImageGrayBGR>(rp);
                  break;
                case ifARGB :
                  RenderStereoPair<ImageGrayARGB, DepthUnsigned32, GlassRLeftBGRight, ImageGrayARGB>(rp);
                  break;
                case ifBGRA :
                  RenderStereoPair<ImageGrayBGRA, DepthUnsigned32, GlassRLeftBGRight, ImageGrayBGRA>(rp);
                  break;
                case if555RGB :
                  RenderStereoPair<ImageGray555RGB, DepthUnsigned16, GlassRLeftBGRight, ImageGray555RGB>(rp);
                  break;
                case if565RGB :
                  RenderStereoPair<ImageGray565RGB, DepthUnsigned16, GlassRLeftBGRight, ImageGray565RGB>(rp);
                  break;
                default :
                  status = 1;
              }
            }
                break;
          case false :
            {
              switch (sf)
              {
                case ifRGB :
                  RenderStereoPair<ImageRGB, DepthUnsigned24, GlassRLeftBGRight, ImageRGB>(rp);
                  break;
                case ifBGR :
                  RenderStereoPair<ImageBGR, DepthUnsigned24, GlassRLeftBGRight, ImageBGR>(rp);
                  break;
                case ifARGB :
                  RenderStereoPair<ImageARGB, DepthUnsigned32, GlassRLeftBGRight, ImageARGB>(rp);
                  break;
                case ifBGRA :
                  RenderStereoPair<ImageBGRA, DepthUnsigned32, GlassRLeftBGRight, ImageBGRA>(rp);
                  break;
                case if555RGB :
                  RenderStereoPair<Image555RGB, DepthUnsigned16, GlassRLeftBGRight, Image555RGB>(rp);
                  break;
                case if565RGB :
                  RenderStereoPair<Image565RGB, DepthUnsigned16, GlassRLeftBGRight, Image565RGB>(rp);
                  break;
                default :
                  status = 1;
              }
            }
        }
      }
      break;
    case gtBGLeftRRight :
      {
        switch (outputGrey)
        {
          case true :
            {
              switch (sf)
              {
                case ifRGB :
                  RenderStereoPair<ImageGrayRGB, DepthUnsigned24, GlassBGLeftRRight, ImageGrayRGB>(rp);
                  break;
                case ifBGR :
                  RenderStereoPair<ImageGrayBGR, DepthUnsigned24, GlassBGLeftRRight, ImageGrayBGR>(rp);
                  break;
                case ifARGB :
                  RenderStereoPair<ImageGrayARGB, DepthUnsigned32, GlassBGLeftRRight, ImageGrayARGB>(rp);
                  break;
                case ifBGRA :
                  RenderStereoPair<ImageGrayBGRA, DepthUnsigned32, GlassBGLeftRRight, ImageGrayBGRA>(rp);
                  break;
                case if555RGB :
                  RenderStereoPair<ImageGray555RGB, DepthUnsigned16, GlassBGLeftRRight, ImageGray555RGB>(rp);
                  break;
                case if565RGB :
                  RenderStereoPair<ImageGray565RGB, DepthUnsigned16, GlassBGLeftRRight, ImageGray565RGB>(rp);
                  break;
                default :
                  status = 1;
              }
            }
                break;

          case false :
            {
              switch (sf)
              {
                case ifRGB :
                  RenderStereoPair<ImageRGB, DepthUnsigned24, GlassBGLeftRRight, ImageRGB>(rp);
                  break;
                case ifBGR :
                  RenderStereoPair<ImageBGR, DepthUnsigned24, GlassBGLeftRRight, ImageBGR>(rp);
                  break;
                case ifARGB :
                  RenderStereoPair<ImageARGB, DepthUnsigned32, GlassBGLeftRRight, ImageARGB>(rp);
                  break;
                case ifBGRA :
                  RenderStereoPair<ImageBGRA, DepthUnsigned32, GlassBGLeftRRight, ImageBGRA>(rp);
                  break;
                case if555RGB :
                  RenderStereoPair<Image555RGB, DepthUnsigned16, GlassBGLeftRRight, Image555RGB>(rp);
                  break;
                case if565RGB :
                  RenderStereoPair<Image565RGB, DepthUnsigned16, GlassBGLeftRRight, Image565RGB>(rp);
                  break;
                default :
                  status = 1;
              }
            }
        }
      }
      break;