使用 boost::function::target 获取函数指针时为空指针

Question

阅读这个答案后我想我有一个解决方案。至少答案是我想做的，但我在实施方面遇到了问题。

这是我试图执行的

typedef map<string, double*> myMap;
typedef int (*ftwpt)(const char*, const struct stat*, int);
typedef boost::function<int(const char*, const struct stat*, int)> MyFTWFunction;

int myFunction(const char*, const struct stat*, int, myMap*);

int main()
{
myMap m_map;
char tmpdir[] = "/tmp/mytmp";

MyFTWFunction f = boost::bind(myFunction,_1,_2,_3, &m_map);

ftwpt* fpt = f.target<ftwpt>();
if (fpt)
    status = ftw(tmpdir, *fpt, 50);
else
{
    cout << "Boost could not perform runtime conversion on function pointer" << endl;
    return (EXIT_FAILURE);
}
}

程序编译时没有错误或警告的概述，但我得到了从 f.target() 返回的空指针（fpt）；在运行时。从上述 stackoverflow 问题上链接的参考来看，如果 boost 无法执行运行时转换，则似乎会返回空指针。但我不知道为什么 Boost 可能无法执行运行时转换。有什么想法吗？

Answer 1

为此，您需要知道存储到 boost::function 对象中的绑定表达式的确切类型。 boost::bind(....) 返回的对象是一些奇怪的表达式模板，而不是函数指针。

要理解为什么需要这样做，请考虑原则上如何实现 boost::function

struct base { virtual ~base() { } };

template<typename T>
struct derived : base {
  derived(T t):t(t) { }
  T t;
};

struct function {
  template<typename T>
  function(T t) {
    base *b = new derived<T>(t);
  }

  template<typename T>
  T *target() {
    if(typeid(*b) == typeid(derived<T>))
      return &static_cast< derived<T>* >(b)->t;
    return 0;
  }

  base *b;
};

这是最基本的结构，没有 operator() 膨胀 - 很像 boost::any 。该机制称为类型擦除：构造函数接受任意类型的对象，然后将一个对象封装成一个可以通过虚函数调用到达的对象（boost::function 已经过优化，使用自己的 vtable 和堆栈分配来避免小型类型的 new 等）。

对于函数指针，这非常有用，因为您知道分配给 boost::function 对象的函数类型。但对于复杂的可调用对象，它不再起作用了。

为了能够看到它的工作原理并了解它不仅可以使用函数指针，还可以使用绑定表达式，请考虑以下代码

template<typename T>
struct id { typedef T type; };

template<typename T>
id<T> make_id(T) { return id<T>(); }

struct any_type {
  template<typename T>
  operator id<T>() const { return id<T>(); }
};

template<typename T, typename Fn>
T *get_target(boost::function<Fn> &f, id<T>)
{ return f.template target<T>(); }

void f(int a, int b) { std::cout << a << " " << b << std::endl; }

int main() {
  boost::function<void(int)> g = boost::bind(&f, _1, 10);
  (*get_target(g, true ? any_type() : make_id(boost::bind(&f, _1, 10))))(2);
}

在 get_target 中，您知道 boost: 的类型：绑定返回。您可以使用它来调用 target 调用并返回包装在 boost::function 内的对象。然后，我们在 main 中调用绑定表达式。请阅读 Eric Niebler 的文章 Conditional Love 以了解此代码片段的工作原理。

Answer 2

另一个答案指出了为什么您的代码不起作用。对于某些有限的情况，这是一个非常丑陋的解决方案。

typedef int (*ftwpt)(const char*, const struct stat*, int);
typedef boost::function<int(const char*, const struct stat*, int)> MyFTWFunction;

template <MyFTWFunction *callback>
class callback_binder {
 public:
   static int callbackThunk(const char *s, const struct stat *st, int i) {
      return (*callback)(s, i);
   }
};

extern void register_callback(callback_t f);

int random_func(const char *s, const struct stat *st, int i)
{
   if (s && *s) {
      return i;
   } else {
      return -1;
   }
}

MyFTWFunction myfunc;

int main(int argc, const char *argv[])
{
   myfunc = random_func;
   register_callback(&callback_binder<&myfunc>::callbackThunk);
   return 0;
}

使用指针作为模板参数的规则要求作为参数传入的指针是指向全局变量的指针。当然，该全局变量可以在匿名名称空间中声明。

这很丑陋，如果您希望同时回调 myMap 的多个可能实例，则需要尽可能多的全局 MyFTWFunction 变量作为 myMap 的同时实例。大多数情况下，这会自动创建 thunk 函数，该函数使用全局变量的内容来填充缺少的参数。

这是一个不太灵活的版本，对于这种狭隘的情况，它做的事情大致相同，这可能会让这里发生的事情更加明显：

#include <map>
#include <string>

using ::std::map;
using ::std::string;
typedef map<string, double*> myMap;
typedef int (*callback_t)(const char *, struct stat *st, int);

int myFunction(const char*, struct stat *st, int, myMap*);

template <myMap **map_ptr>
class myMap_binder {
 public:
   static int call_my_function(const char *s, struct stat *st, int i) {
      return myFunction(s, st, i, *map_ptr);
   }
};

extern void register_callback(callback_t f);

myMap *mainmap;
myMap *othermap;

int main(int argc, const char *argv[])
{
   myMap m_map;
   myMap m_map2;
   mainmap = &m_map;
   othermap = &m_map2;
   register_callback(&myMap_binder<&mainmap>::call_my_function);
   register_callback(&myMap_binder<&othermap>::call_my_function);
   return 0;
}

如您所见，myMap_binder 是一个模板，它自动生成填充内容的 thunk 函数将全局变量放入对回调函数的调用中。

Answer 3

这虽然晚了几年，但也许对你将来会有帮助。我的问题略有不同，但你仍然可以从解决方案中得到你想要的答案；阅读此处：
> 消息系统：回调可以是任何内容