Blog @ Blog

當華美的葉片落盡，生命的脈絡(luò)才歷歷可見。－－聶魯達

公告

留言簿(20)

隨筆分類(156)

文章分類(1)

隨筆檔案(198)

文章檔案(2)

相冊

Meet or get-together

閱讀排行榜

評論排行榜

常用鏈接

統(tǒng)計

隨筆 - 198
文章 - 2
評論 - 156
引用 - 0

積分與排名

積分 - 661885
排名 - 24

BBS

Sohu Club

Blog

Web

CSDN
VC KBase

[轉(zhuǎn)]C++指針直接調(diào)用類成員函數(shù)探討

在編程工作中常會遇到在一個“類”中通過函數(shù)指針調(diào)用成員函數(shù)的要求，如，當在一個類中使用了C++標準庫中的排序函數(shù)qsort時，因qsort參數(shù)需要一個“比較函數(shù)”指針，如果這個“類”使用某個成員函數(shù)作“比較函數(shù)”，就需要將這個成員函數(shù)的指針傳給qsort供其調(diào)用。本文所討論的用指針調(diào)用 “類”的成員函數(shù)包括以下三種情況：

　　（1）．將 “類”的成員函數(shù)指針賦予同類型非成員函數(shù)指針，如：

#include <stdlib.h>

typedef void (*Function1)( ); //定義一個函數(shù)指針類型。

Function1 f1;

class Test1

{

　public:

　　//…被調(diào)用的成員函數(shù)。

　　void Memberfun1( ){ printf("%s \n","Calling Test3::Memberfun2 OK");}; //

　　void Memberfun2()

　　{

　　　f1=reinterpret_cast<Function1>(Memberfun1);//將成員函數(shù)指針賦予f1。編譯出錯。

　　　f1();

　　}

　　//…

};

int main()

{

　Test1 t1;

　t1.Memberfun2();

　return 0;

}

　　（2）在一個“類”內(nèi)，有標準庫函數(shù)，如qsort，或其他全局函數(shù)，用函數(shù)指針調(diào)用類的成員函數(shù)。如：

#include <stdlib.h>

class Test2

{

private:

int data[2];

//…

public:

//…

int __cdecl Compare(const void* elem1, const void* elem2) //成員函數(shù)。

{

printf("%s \n","Calling Test2::Memberfun OK");

return *((int*)elem1)- *((int*)elem2) ;

}

void Memberfun()

{

data[0]=2; data[1]=5;

qsort( data, 2, sizeof(int), Compare); //標準庫函數(shù)調(diào)用成

//員函數(shù)。編譯出錯。

}

//…

};

int main( )

{

Test2 t2;

t2.Memberfun(); //調(diào)用成員函數(shù)。

return 0;

}

（3）同一個“類”內(nèi)，一個成員函數(shù)調(diào)用另一個成員函數(shù)，如：

#include "stdlib.h"

class Test3

{

public:

//…

void Memberfun1( void (* f2)( ) ) { f2( ) ;} //成員函數(shù)1調(diào)用成員函數(shù)//2。

void Memberfun2( ) { printf("%s \n","Calling Test3::Memberfun2 OK");} //成員函數(shù)2。

void Memberfun3( ) { Memberfun1( Memberfun2);} // 編譯出錯

//…

};

int main( )

{

Test3 t3;

t3.Memberfun3(); //調(diào)用成員函數(shù)。

return 0;

}

　　以上三種情況的代碼語法上沒有顯著的錯誤，在一些較早的編譯環(huán)境中，如，VC++ 4.0，通常可以編譯通過，或至多給出問題提醒（Warning）。后來的編譯工具，如，VC++6.0和其他一些常用的C++編譯軟件，不能通過以上代碼的編譯，并指出錯誤如下(以第三種情況用VC++ 6.0編譯為例)：

error C2664: 'Memberfun1' : cannot convert parameter 1 from 'void (void)' to 'void (__cdecl *)(void)'

None of the functions with this name in scope match the target type

　　即：Memberfun1參數(shù)中所調(diào)用的函數(shù)類型不對。

　　按照以上提示，僅通過改變函數(shù)的類型無法消除錯誤，但是，如果單將這幾個函數(shù)從類的定義中拿出來，不作任何改變就可以消除錯誤通過編譯，仍以第三種情況為例，以下代碼可通過編譯:

#include <stdlib.h>

void Memberfun1( void (* f2)( ) ) { f2( ) ;} //原成員函數(shù)1調(diào)用成員函數(shù)//2。

void Memberfun2( ) { printf("%s \n","Calling Test3::Memberfun2 OK");} //原成員函數(shù)2。

void Memberfun3( ) { Memberfun1( Memberfun2);}

int main( )

{

Memberfun3 ();

return 0;

}

　　第1、 2種情況和第3種情況完全相同。

　　由此可以的得出結(jié)論，以上三種情況編譯不能通過的原因表面上并不在于函數(shù)類型調(diào)用不對，而是與 “類”有關(guān)。沒通過編譯的情況是用函數(shù)指針調(diào)用了 “類”的成員函數(shù)，通過編譯的是用函數(shù)指針調(diào)用了非成員函數(shù)，而函數(shù)的類型完全相同。那么， “類”的成員函數(shù)指針和非成員函數(shù)指針有什么不同嗎？

　　在下面的程序中，用sizeof()函數(shù)可以查看各種“類”的成員函數(shù)指針和非成員函數(shù)指針的長度（size）并輸出到屏幕上。

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <typeinfo.h>

class Test; //一個未定義的類。

class Test2 //一個空類。

{

};

class Test3 //一個有定義的類。

{

　public:

　　//

　　void (* memberfun)();

　　void Memberfun1( void (* f2)( ) ) { f2( ) ;} //成員函數(shù)1調(diào)用成員函數(shù)//2。

　　void Memberfun2( );//成員函數(shù)2。

　　//…

};

class Test4: virtual Test3 ,Test2 //一個有virtual繼承的類（derivative class）。

{

　public:

　　void Memberfun1( void (* f2)( ) ) { f2( ) ;}

};

class Test5: Test3,Test2 //一個繼承類（derivative class）。

{

　public:

　　void Memberfun1( void (* f2)( ) ) { f2( ) ;}

};

int main()

{

　std::cout <<"一般函數(shù)指針長度= "<< sizeof(void(*)()) << '\n';

　std::cout <<"-類的成員函數(shù)指針長度-"<<'\n'<<'\n';

　std::cout <<"Test3類成員函數(shù)指針長度="<< sizeof(void(Test3::*)())<<'\n'<<'\n';

　std::cout <<"Test5類成員函數(shù)指針長度="<<sizeof(void (Test5:: *)())<<'\n';

　std::cout <<"Test4類成員函數(shù)指針長度="<<sizeof(void (Test4:: *)())<<'\n';

　std::cout <<"Test類成員函數(shù)指針長度="<<sizeof(void(Test::*)()) <<'\n';

　return 0;

}

　　輸出結(jié)果為（VC++6.0編譯，運行于Win98操作系統(tǒng)，其他操作系統(tǒng)可能有所不同）：

　　一般非成員函數(shù)指針長度= 4
　　
　　-類的成員函數(shù)指針長度-

　　Test3類成員函數(shù)指針長度=4
　　Test5類成員函數(shù)指針長度=8
　　Test4類成員函數(shù)指針長度=12
　　Test類成員函數(shù)指針長度=16

　　以上結(jié)果表明，在32位Win98操作系統(tǒng)中，一般函數(shù)指針的長度為4個字節(jié)（32位），而類的成員函數(shù)指針的長度隨類的定義與否、類的繼承種類和關(guān)系而變，從無繼承關(guān)系類（Test3）的4字節(jié)（32位）到有虛繼承關(guān)系類（Virtual Inheritance）（Test4）的12字節(jié)（96位），僅有說明(declaration)沒有定義的類（Test）因為與其有關(guān)的一些信息不明確成員函數(shù)指針最長為16字節(jié)（128位）。顯然，與一般函數(shù)指針不同，指向“類”的成員函數(shù)的指針不僅包含成員函數(shù)地址的信息，而且包含與類的屬性有關(guān)的信息，因此，一般函數(shù)指針和類的成員函數(shù)指針是根本不同的兩種類型，當然，也就不能用一般函數(shù)指針直接調(diào)用類的成員函數(shù)，這就是為什么本文開始提到的三種情況編譯出錯的原因。盡管使用較早版本的編譯軟件編譯仍然可以通過，但這會給程序留下嚴重的隱患。

　　至于為什么同樣是指向類的成員函數(shù)的指針，其長度竟然不同，從32位到128位，差別很大，由于沒有看到微軟官方的資料只能推測VC++6.0在編譯時對類的成員函數(shù)指針進行了優(yōu)化，以盡量縮短指針長度，畢竟使用128位或96位指針在32位操作系統(tǒng)上對程序性能會有影響。但是，無論如何優(yōu)化，類的成員函數(shù)指針包含一定量的對象（Objects）信息是確定的。其他的操作系統(tǒng)和編譯軟件是否進行了類似的處理，讀者可以用以上程序自己驗證。

那么，當需要時，如何用指針調(diào)用類的成員函數(shù)？可以考慮以下方法：

　　（1）將需要調(diào)用的成員函數(shù)設(shè)為static 類型，如：在前述例子2中，將class Test2 成員函數(shù)Compare 定義前加上static 如下（黑體為改變之處）：

class Test2
{
//….
int static __cdecl Compare(const void* elem1, const void* elem2) //成員函數(shù)。
//其他不變
}

　　改變后的代碼編譯順利通過。原因是，static 類型的成員函數(shù)與類是分開的，其函數(shù)指針也不包含對象信息，與一般函數(shù)指針一致。這種方法雖然簡便，但有兩個缺點：1、被調(diào)用的函數(shù)成員定義內(nèi)不能出現(xiàn)任何類的成員（包括變量和函數(shù)）；2、由于使用了static 成員，類在被繼承時受到了限制。

　　（2）使用一個函數(shù)參數(shù)含有對象信息的static 類型的成員函數(shù)為中轉(zhuǎn)間接地調(diào)用其他成員函數(shù)，以例3為例，將類Test3作如下修改（黑體字為修改之處），main（）函數(shù)不變，則可順利通過編譯：

class Test3

{

　public:

　　//…

　　void static __cdecl Helper(Test3* test3)

　　{

　　　test3->Memberfun2();

　　}

　　void Memberfun1( void (* f2)(Test3*)) { f2(this) ;} //將對象信息傳給Helper函數(shù)。

　　void Memberfun2( ) {printf("%s \n","Calling Test3::Memberfun2 OK"); } //成員函數(shù)2。

　　void Memberfun3( ) { Memberfun1( Helper);}

　　//…

};

　　這種間接方式對成員函數(shù)沒有任何限制，克服了第一種方法成員函數(shù)不能使用任何類的成員的缺點，但由于有static 成員，類的繼承仍受到制約。

　　（3）使用一個全程函數(shù)（global function）為中轉(zhuǎn)間接調(diào)用類的成員函數(shù)，仍以例3為例，將代碼作如下修改（VC++6.0編譯通過）：

class Test3;

void __cdecl Helper(Test3* test3);

class Test3

{

　public:

　　//…

　　void Memberfun1( void (* f2)(Test3*)) { f2(this) ;} //成員函數(shù)1調(diào)用成員函數(shù)//2。

　　void Memberfun2( ) {printf("%s \n","Calling Test3::Memberfun2 OK"); } //成員函數(shù)2。

　　void Memberfun3( ) { Memberfun1( Helper);}

　　//…

};

void __cdecl Helper(Test3* test3)

{

　test3->Memberfun2();

};

　　這個方法對成員函數(shù)沒有任何要求，但是需要較多的代碼。

　　除上述三種方法外還有其他方法，如，可以在匯編層面上修改代碼解決上述問題等，不屬于本文范圍。

　　結(jié)論：函數(shù)指針不能直接調(diào)用類的成員函數(shù)，需采取間接的方法，原因是成員函數(shù)指針與一般函數(shù)指針有根本的不同，成員函數(shù)指針除包含地址信息外，同時攜帶其所屬對象信息。本文提供三種辦法用于間接調(diào)用成員函數(shù)。這三種辦法各有優(yōu)缺點，適用于不同的場合。

　　參考文獻： [1] Bjarne Stroustrup The C++ programming language 2nd edition [M]

posted on 2007-08-09 21:08 isabc 閱讀(405) 評論(0) 編輯收藏引用所屬分類: C++基礎(chǔ)

只有注冊用戶登錄后才能發(fā)表評論。
【推薦】100%開源！大型工業(yè)跨平臺軟件C++源碼提供，建模，組態(tài)！

相關(guān)文章: C/C++中Static的作用詳述變長結(jié)構(gòu)體 BOOL和bool的區(qū)別數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復習筆記堆和棧的區(qū)別在哪里？用static聲明的函數(shù)和變量小結(jié)[轉(zhuǎn)] vc數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換大全 More Effective C++：指針與引用的區(qū)別堆、棧及靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)詳解 DllMain詳解

網(wǎng)站導航: 博客園 IT新聞 BlogJava 博問 Chat2DB 管理

青青草原综合久久大伊人导航_色综合久久天天综合_日日噜噜夜夜狠狠久久丁香五月_热久久这里只有精品

Blog @ Blog

導航

公告

留言簿(20)

隨筆分類(156)

文章分類(1)

隨筆檔案(198)

文章檔案(2)

相冊

閱讀排行榜

評論排行榜

常用鏈接

統(tǒng)計

積分與排名

BBS

Blog

Web

最新評論

[轉(zhuǎn)]C++指針直接調(diào)用類成員函數(shù)探討