成員函數指針c ++

Question

我已經查看了訪客模式和指向成員函數指針的最佳答案。 但是我仍然不知道如何設計以下（相當簡單）的方案。

在一個基本示例中，我想要一個優化器類。 給定另一個類的成員函數，它將找到一些最佳值。 像這樣：

class Optimizer{
    public:
        typedef double (*Func1d)(double);
        typedef double (*Func2d)(double,double);
        void Optimize1d(Func1d* f1Ptr, double& x);
        void Optimize2d(Func2d* f2Ptr, double& x, double& y);
};

和兩個示例類：

class A {
    double A1d(double x){return x;}
};

class B{
    double B2d(double x, double y){return x+y;}
};

和主要功能，我希望可以使用以下功能：

void main()
{
    Optimizer opt;
    double xA_opt, xB_opt, yB_opt;
    opt.Optimize1d(&A::A1d,xA_opt);
    opt.Optimize2d(&B::B2d, xB_opt, yB_opt);
}

但是，我仍然無法正常工作。 我不希望優化器直接保存指向A和B類型對象的指針； 因為那樣他就需要熟悉這些對象。

我希望這個問題有意義。 謝謝！

Answer 1

上面的代碼中的問題在於，在C ++中，指向成員的函數是一種獨特的類型，與“常規”函數指針不兼容。

這個typedef

typedef double (*Func1d)(double);

在C和C ++代碼中都是合法的，並且您可以在此類型中使用C樣式的“免費”函數。

但是在您的主要功能的這一行：

opt.Optimize1d(&A::A1d,xA_opt);

您試圖將一個指針作為Func1d傳遞給成員函數， Func1d無法完成。 一方面，您也不能在沒有該類型對象的指針的情況下調用成員函數的指針，並且還必須傳遞該指針。

最簡單的事情是包括頭文件<functional>並為此使用std::function<double(double)> 。 （假設您擁有C ++ 11，否則可以使用boost::function 。）

您還可以做其他事情，例如使用注釋中建議的虛擬成員分派。 （IMO不太優雅。）

您也可以使optimize函數成為模板函數，並接受模板化類型的對象等。但是真正的std::function是到達此處的方法，它將為您處理所有這些細節。

Answer 2

問題是typedef double (*Func1d)(double); 不是成員函數指針，而只是普通函數指針。

如果使用了真正的成員函數指針，則該函數還必須具有您不希望使用的A或B實例。

如果您無法使A1d和B2d靜態，則其他選擇是使您的Optimize1d和Optimize2d模板函數采用模板化函子：

template<typename F>
void Optimize1d(F f1, double& x);
template<typename F>
void Optimize2d(F f2, double& x, double& y);

或std::function ：

void Optimize1d(std::function<double(double)> f1, double& x);
void Optimize2d(std::function<double(double, double)> f2, double& x, double& y);

兩者都可以通過捕獲A或B實例的lambda來調用：

A a;
B b;
opt.Optimize1d([&a](double x){return a.A1d(x); }, xA_opt);
opt.Optimize2d([&b](double x, double y){return b.B2d(x, y); }, xB_opt, yB_opt);

編輯：如果您沒有C ++ 11，則可以使用定義了operator()而不是lambda的類來定義自己的函子。 該類將必須在成員變量中存儲指向A或B實例的指針或引用：

struct A1d {
    A* a;
    A1d(A& a) : a(&a) {}
    double operator()(double x) { return a->A1d(x); }
};

然后，您可以構造此類的實例，並將其傳遞給模板化的優化函數：

A1d a1d(a);  
opt.Optimize1d(a1d,xA_opt);

現場演示。

也許您甚至可以通過向它們添加一個operator()函數來使自己的A或B類成為仿函數？