在C中包裝C ++成員函數-Visual Studio 2013模板出現問題

Question

我正在創建一個輕量級的跨平台插件框架，該框架在應用程序和插件之間使用C接口（通常，但並非總是用C ++編寫）。

幫助C ++應用程序和插件編寫者的挑戰之一是找到一種簡單的方法來跨C接口公開C ++對象功能。 我目前的解決方案感覺很簡單，並基於此出色的stackoverflow問題和解答，使用模板來“構建”包裝基本C ++成員函數的C簽名函數。

template <typename Tc, typename F, F>
struct MemberFuncWrapper;

template <typename Tc,              // C interface structure tag
          typename T,               // C++ class, derived from Tc
          typename R,               // C++ member function return type
          typename ...Args,         // C++ member function argument types
          R (T::*f)(Args...) const> // C++ member function
struct MemberFuncWrapper<Tc, R (T::*)(Args...) const, f> {
  static R call(const Tc * tc, Args... args) {
    const T * t = static_cast<const T *>(tc);
    return ((*t).*f)(args...);
  }
};

此模板的實例化可在linux（gcc）和mac（clang）下編譯並正常運行，但在Visual Studio 2013中編譯失敗，並顯示以下信息：

error C2440: 'specialization' : cannot convert from 'overloaded-function' to 'void (__cdecl Greeter::* )(void) const'
error C2973: 'MemberFuncWrapper<Tc,R(__cdecl T::* )(Args...) const,f>' : invalid template argument 'overloaded-function'

下面的獨立示例代碼顯示了Visual Studio失敗的行（在Greeter類定義中）。 我希望有人可以：

提供一種可解決Visual Studio問題的解決方法，或者
提出實現相似目標的替代策略

下面的獨立代碼演示了在相當冗長的Hello world應用程序中使用C ++類實現C接口的上下文中使用的模板代碼：

#include <iostream>
#include <utility>

//
// C interface and function(s) typically defined elsewhere
//
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

  // The C interface implemented by a 'greeter'
  struct greeter_c {
    void(*greet_cb)(const struct greeter_c * greeter,
                    const char * recipient);
  };

  // Some C function that makes use of a greeter
  void broadcast(const struct greeter_c * greeter) {
    greeter->greet_cb(greeter, "world");
  }

#ifdef __cplusplus
}  // extern "C"
#endif


//
// Template magic that envelopes a C++ member
// function call in a C-signature function
//
template <typename Tc, typename F, F>
struct MemberFuncWrapper;

template <typename Tc,              // C interface structure tag
          typename T,               // C++ class, derived from Tc
          typename R,               // C++ member function return type
          typename ...Args,         // C++ member function argument types
          R (T::*f)(Args...) const> // C++ member function
struct MemberFuncWrapper<Tc, R (T::*)(Args...) const, f> {
  static R call(const Tc * tc, Args... args) {
    // Cast C structure to C++ object
    const T * t = static_cast<const T *>(tc);

    // Details such as catching/handling exceptions omitted.

    // Call C++ member function
    return ((*t).*f)(args...);
  }
};

// Repeat of the above for non-const member functions omitted


//
// A C++ class that implements the C 'greeter' interface
//
class Greeter : public greeter_c {
 public:
  // Constructor
  Greeter(const char * greeting) : m_greeting(greeting) {
    // Set up C interface callback by wrapping member function

    // !! The following line causes the Visual Studio compilation error !!
    greet_cb = MemberFuncWrapper<greeter_c,
                                 void (Greeter::*)(const char *) const,
                                 &Greeter::greet>::call;
  }

  // C++ member function that 'does' the greeting
  void greet(const char * recipient) const {
    std::cout << m_greeting << " " << recipient << std::endl;
  }

 private:
  const char * m_greeting;
};


// An application that greets using a Greeter's C interface
int main(int argc, char * argv[]) {
  // Create C++ object that implements C interface
  Greeter a("Hello");

  // Greet using Greeter's C interface
  broadcast(&a);

  return 0;
}

技術細節：

Linux開發：Centos 7，G ++（GCC）4.8.3 20140911
Mac開發：Apple LLVM版本6.1.0（clang-602.0.49）
Windows開發：Visual Studio Express 2013更新5 CTP

Answer 1

前言： std::forward在這里沒有用，因為已明確指定了Args... 換句話說，實例化的C接口不再是模板。 std::forward在非模板代碼中沒有用。 因此，在以下解決方案中未使用std::forward 。

版本1：

template <typename Base, typename Derived, typename R, typename... Args>
struct c_interface_gen {
  template <R(Derived::*mem_fn)(Args...)> inline
  static R invoke(Base* pb, Args... args) {
    return (static_cast<Derived*>(pb)->*mem_fn)(args...);
  }
  template <R(Derived::*mem_fn)(Args...) const> inline
  static R invoke(const Base* pb, Args... args) {
      return (static_cast<const Derived*>(pb)->*mem_fn)(args...);
  }
};

此版本有效。 但這絕不是優雅。 主要問題在於使用該工具的冗長且不直觀的語法。

版本2：

template <typename Sig>
struct mem_fn_sig;

template <typename R, typename D, typename... Args>
struct mem_fn_sig<R(D::*)(Args...)> {
  template <R(D::*mem_fn)(Args...)>
  struct mem_fn_inst {
    template <typename Base>
    struct base {
      inline static R invoke(Base* pb, Args... args) {
        return (static_cast<D*>(pb)->*mem_fn)(args...);
      }
    };
  };
};

template <typename R, typename D, typename... Args>
struct mem_fn_sig<R(D::*)(Args...) const> {
  template <R(D::*mem_fn)(Args...) const>
  struct mem_fn_inst {
    template <typename Base>
    struct base {
      inline static R invoke(const Base* pb, Args... args) {
        return (static_cast<const D*>(pb)->*mem_fn)(args...);
      }
    };
  };
};

template <typename Sig, Sig inst, typename Base>
struct c_interface_gen:
  mem_fn_sig<Sig>:: template mem_fn_inst<inst>:: template base<Base>
{};

顯然，此版本比以前的版本具有更多的代碼。 但是，好處是使用該工具的語法簡單而直觀。 實際上，語法類似於您的原始工具。 我剛剛添加了一些代碼，以使MSVC的編譯過程更加輕松。

通常，您將使用以下功能：

... = c_interface_gen<decltype(&Derived::f), &Derived::f, Base>::invoke;

如果Derived::f重載，則必須顯式指定其類型，如下所示：

... = c_interface_gen<void(Derived::*)() const, &Derived::f, Base>::invoke;

注意，這里不需要為const成員函數指定const Base 。 您只需指定基本類型。 模板將自動確定是否應添加const修飾符。

以下是使用第二個版本的示例代碼：

#include <iostream>

template <typename Sig>
struct mem_fn_sig;

template <typename R, typename D, typename... Args>
struct mem_fn_sig<R(D::*)(Args...)> {
  template <R(D::*mem_fn)(Args...)>
  struct mem_fn_inst {
    template <typename Base>
    struct base {
      inline static R invoke(Base* pb, Args... args) {
        return (static_cast<D*>(pb)->*mem_fn)(args...);
      }
    };
  };
};

template <typename R, typename D, typename... Args>
struct mem_fn_sig<R(D::*)(Args...) const> {
  template <R(D::*mem_fn)(Args...) const>
  struct mem_fn_inst {
    template <typename Base>
    struct base {
      inline static R invoke(const Base* pb, Args... args) {
        return (static_cast<const D*>(pb)->*mem_fn)(args...);
      }
    };
  };
};

template <typename Sig, Sig inst, typename Base>
struct c_interface_gen:
  mem_fn_sig<Sig>:: template mem_fn_inst<inst>:: template base<Base>
{};

//
// C interface and function(s) typically defined elsewhere
//
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

  // The C interface implemented by a 'greeter'
  struct greeter_c {
    void(*greet_cb)(const struct greeter_c * greeter,
                    const char * recipient);
  };

  // Some C function that makes use of a greeter
  void broadcast(const struct greeter_c * greeter) {
    greeter->greet_cb(greeter, "world");
  }

#ifdef __cplusplus
}  // extern "C"
#endif

//
// A C++ class that implements the C 'greeter' interface
//
class Greeter : public greeter_c {
 public:
  // Constructor
  Greeter(const char * greeting) : m_greeting(greeting) {
    // Set up C interface callback by wrapping member function

    // !! The following line causes the Visual Studio compilation error !!
    greet_cb = c_interface_gen<decltype(&Greeter::greet), &Greeter::greet, greeter_c>::invoke;
  }

  // C++ member function that 'does' the greeting
  void greet(const char * recipient) const {
    std::cout << m_greeting << " " << recipient << std::endl;
  }

 private:
  const char * m_greeting;
};


// An application that greets using a Greeter's C interface
int main(int argc, char * argv[]) {
  // Create C++ object that implements C interface
  Greeter a("Hello");

  // Greet using Greeter's C interface
  broadcast(static_cast<const greeter_c *>(&a));

  return 0;
}

在C中包裝C ++成員函數-Visual Studio 2013模板出現問題

問題描述

1 個解決方案

解決方案1
2 已采納 2015-04-28 14:14:45

在C中包裝C ++成員函數-Visual Studio 2013模板出現問題

問題描述

1 個解決方案

解決方案1 2 已采納 2015-04-28 14:14:45

解決方案1
2 已采納 2015-04-28 14:14:45