成员函数指针的类型推导

Question

我知道关于 SO 有类似的问题，但那里的用法似乎与我所拥有的不同。 这是我的 MRE：

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

void freeFunction() {}

struct Foo { void memberFunction() {} };

template<typename FunctionPtrT>
void foo(FunctionPtrT* f) { f(); }

template<typename InstanceT, typename FunctionPtrT>
void bar(InstanceT&& i, FunctionPtrT f) { std::mem_fn(f)(i); }

template<typename InstanceT, typename FunctionPtrT>
void baz(InstanceT&& i, FunctionPtrT* f) {}

int main() {
  foo(&freeFunction); //Ok, obviously
  bar(Foo(), &Foo::memberFunction); //Ok, how?!
  // Error: candidate template ignored: could not match 'FunctionPtrT *' against 'void (Foo::*)()'
  baz(Foo(), &Foo::memberFunction); //why?!
  return 0;
}

为什么&Foo::memberFunction不解析为指针？ bar中的f是什么类型？ 如果它不是指针，我怎么能将它传递给定义为template< class M, class T > /*unspecified*/ mem_fn(MT::* pm) noexcept;的std::mem_fun ?

Answer 1

型式调查的一般建议

我认为回答“在这种情况下x的类型是什么”之类的问题的最简单方法是放置一个static_assert(std::is_same_v<void, delctype(x)>); 在同样的背景下。 然后编译器会告诉你static_assert离子失败，因为void不等于x的类型，揭示该类型是什么。

&Foo::memberFunction是指针吗？

并且有一些变化。

例如，如果你真的想知道&Foo::memberFunction是否是一个指针，那么这样问：

static_assert(std::is_pointer_v<decltype(&Foo::memberFunction)>);

编译器会告诉你一些类似的东西

Static_assert failed due to requirement 'std::is_pointer_v<void (Foo::*)()>' [static_assert_requirement_failed]

所以它不能与FunctionPtrT*匹配。

至于

bar中的f是什么类型？

如果你把

static_assert(std::is_same_v<void, decltype(f)>);

在bar里面，编译器会告诉你

Static_assert failed due to requirement 'std::is_same_v<void, void (Foo::*)()>'

意味着f的类型是void(Foo::*)() 。

&Foo::memberFunction的类型如何来自自由函数指针？

将此与您定义时得到的错误进行比较

void f();

并断言

static_assert(std::is_same_v<void, decltype(f)>);

编译器会告诉你

Static_assert failed due to requirement 'std::is_same_v<void, void (*)()>'

所以关键是void(*)()是一个指向从void到void的自由函数的指针，它不同于void (Foo::*)() ，它是一个从void到void的Foo函数的指针成员。

如何限制模板仅用于成员函数？

如果你希望你的模板只匹配成员函数，可以去

template<typename InstanceT, typename R, typename C>
void baz(InstanceT&& i, R C::* f) { }

或者，如果您希望它匹配Foo的任何成员函数，您可以清楚地更改模板参数的顺序，以便您可以手动提供C

template<typename C, typename R, typename InstanceT>
void baz(InstanceT&& i, R C::* f) { }

它允许您调用baz<Foo>(/* args */); ，或者您可以简单地硬编码Foo代替C ：

template<typename R, typename InstanceT>
void baz(InstanceT&& i, R Foo::* f) { }

如果我想将匹配限制为具有特定签名的成员函数怎么办？

如您所见，我们已经有一个占位符R ，用于返回类型。

如果我们还想为参数设置一个占位符，我们可以这样做：

template<typename R, typename C, typename ...Args>
void baz(R (C::*f)(Args...));

这将与前面的示例匹配相同的功能。 我展示这个只是为了让你看到，如果你想输入参数，你必须在C::*f周围加上括号，或者只是C::* ，如果你想省略名称（缺少括号是您问题下评论中的错字）。 因此，如果您想将匹配限制为特定签名，比如说void() ，您可以这样做：

template<typename C>
void baz(void (C::*f)());

Answer 2

bar中的f是什么类型？

bar中f的类型是void (Foo::*)() ，即指向类Foo的成员函数的指针，该函数没有参数并且返回类型为void 。

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原因baz(Foo(), &Foo::memberFunction); 失败在于&Foo::memberFunction是一个指向成员函数的指针，它不同于指向某个类型的普通指针。

事实上， 成员函数指针实际上并不是指针。 因此void (Foo::*)()类型的参数不能传递给参数FunctionPtrT* f 。