如何在模板成员中引用派生类?

Question

下面的代码无法编译：

struct Base
{
std::vector<void(Base::*)(void)> x;
};
struct Derived : public Base
{
void foo() {}
};
// ...
Derived d;
d.x.push_back(&Derived::foo);

是否可以在模板成员x中引用派生类？在上面的例子中，我准确地指定了Base，派生类不能将自己的成员函数推送到向量x。

Answer 1

强制转换是不好的，因为您的代码必须假设它只会针对Derived类的实例调用。这意味着您要么必须假设x中的所有项目都是Derived的实例(在这种情况下，x声明是通用的，应该更改为std::vector<void(Derived::*)(void)> x;(，或者您必须维护额外的信息，哪个类方法存储在x的特定位置。这两种方法都很糟糕。

在现代C++最好这样做：

struct Base
{
std::vector<std::function<void()>> x;
};
struct Derived : public Base
{
void foo() {}
};
// ...
Derived d;
d.x.push_back([&d](){ d.foo(); });

另一个好方法是 CRTP：

template<class T>
struct Base
{
std::vector<void(T::*)(void)> x;
};
struct Derived : public Base<Derived>
{
void foo() {}
};
// ...
Derived d;
d.x.push_back(&Derived::foo);

Answer 2

可以，但没有隐式转换; 它需要强制转换。

Derived d;
d.x.push_back(static_cast<void(Base::*)()>(&Derived::foo));

需要注意的是，如果您将该指针指向成员与不是真正Derived的对象一起使用，则行为是未定义的。小心。

---

作为附录，如果你想在获取指针时摆脱强制转换，你可以通过封装推送(使用一些静态类型检查来启动(：

struct Base
{
std::vector<void(Base::*)(void)> x;
template<class D>
auto push_member(void (D::* p)()) -> 
std::enable_if_t<std::is_base_of<Base, D>::value> {
x.push_back(static_cast<void(Base::*)()>(p));
}
};

Answer 3

我想我会通过调用基上的非虚拟成员函数来表达这一点。

例：

#include <vector>
struct Base
{
std::vector<void(Base::*)(void)> x;
// public non-virtual interface    
void perform_foo()
{
foo();
}
private:
// private virtual interface for the implementation
virtual void foo() = 0;    
};
struct Derived : public Base
{
private:
// override private virtual interface
void foo() override {}
};
// ...
int main()
{
Derived d;
d.x.push_back(&Base::perform_foo);
auto call_them = [](Base& b)
{
for (auto&& item : b.x)
{
(b.*item)();
}
};
call_them(d);
}