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前提

我正在使用提供以下接口的 C 库（来自 C++）：

void register_callback(void* f, void* data);
void invoke_callback();

问题

现在，我需要将函数模板注册为回调，这给我带来了问题。考虑以下代码：

template <typename T> void my_callback(void* data) { … }

int main() {
    int ft = 42;
    register_callback(reinterpret_cast<void*>(&my_callback<int>), &ft);
    invoke_callback();
}

这给了我以下链接器错误（在 OS X 上使用 g++ (GCC) 4.5.1，但适用于编译器版本/平台的大多数其他组合）：

架构 x86_64 的未定义符号：

"void my_callback<int>(void*)", referenced from:  
  _main in ccYLXc5w.o

我觉得可以理解。

第一个“解决方案”</h2>

这很容易通过显式实例化模板来解决：

template void my_callback<int>(void* data);

不幸的是，这不适用于我的真实代码，因为回调是在函数模板中注册的，而且我不知道该函数将针对哪一组模板参数调用，因此我无法为所有他们（我正在编写一个库）。所以我的真实代码看起来有点像这样：

template <typename T>
void do_register_callback(T& value) {
    register_callback(reinterpret_cast<void*>(my_callback<T>), &value);
    // Other things …
}

int main() {
    int ft = 42;
    do_register_callback(ft);
    invoke_callback();
}

第二个“解决方案”</h2>

通过调用函数隐式实例化函数模板。所以让我们这样做，但要确保调用没有实际执行（该函数有副作用）：

template <typename T>
void do_register_callback(T& value) {
    if (false) { my_callback<T>(0); }
    register_callback(reinterpret_cast<void*>(my_callback<T>), &value);
}

这似乎有效，即使启用了优化（以便编译器删除死分支）。但我不确定这是否有一天会崩溃。我还发现这是一个非常丑陋的解决方案，需要一个长度的解释性注释，以免某些未来的维护者删除这个明显不必要的代码。

问题

如何实例化我不知道模板参数的模板？这个问题显然是无稽之谈：我不能。——但是有什么偷偷摸摸的方法吗？

除此之外，我的解决方法能保证成功吗？

奖金问题

代码（特别是我将函数指针转换为 的事实void*）也会产生以下警告：

ISO C++ 禁止在指向函数的指针和指向对象的指针之间进行转换

编译时使用-pedantic. 我可以以某种方式摆脱警告，而无需为库编写强类型 C 包装器（在我的情况下这是不可能的）？

在 ideone 上运行代码（添加强制转换以使其编译）

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3 回答 3

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static_cast显然，真正的问题是我的原始代码中缺少：

register_callback(reinterpret_cast<void*>(&my_callback<int>), &ft);

这编译得很好，但在使用 GCC 4.5 时会触发 liker 错误。使用 GCC 4.2 时它甚至无法编译，而是给出以下编译错误：

上下文信息不足，无法确定类型

一旦提供了这个“上下文信息”，代码就会编译并链接：

register_callback(reinterpret_cast<void*>(
    static_cast<void(*)(void*)>(my_callback<int>)), &value);

我不知道是否真的需要演员表以及（如果是的话）为什么 GCC 4.5 允许我将其关闭，然后无法实例化模板。但至少我得到了编译代码而无需求助于黑客。

于 2011-07-18T15:01:52.673 回答
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这应该有效：

template <typename T>
void do_register_callback(T& value) {
   void (*callback)(void*) = my_callback<T>;
   register_callback(reinterpret_cast<void*>(callback), &value);
}

第一行强制编译器实例化该函数以生成地址——然后您可以愉快地传递该地址。

编辑：让我在这个组合中加入另一个选项。制作my_callback类模板的静态成员 - 类似于以下内容：

template <typename T>
struct foo
{
static void my_callback(void* data) {
    T& x = *static_cast<T*>(data);
    std:: cout << "Call[T] with " << x << std::endl;
}
};

现在，在您的注册人员中，您甚至不需要“演员”。

template <typename T>
void do_register_callback(T& value) {
   register_callback(reinterpret_cast<void*>(&foo<int>::my_callback), &value);
}

实例化类模板的规则似乎与函数模板不同——即获取类成员的地址，实例化类型。

于 2011-07-18T14:44:47.893 回答
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POSIX 推荐以下方式在函数指针类型和对象指针类型之间进行转换（在 C99 中未定义）：

typedef void function_type(void*);
function_type *p_to_function = &my_callback<T>;
void* p_to_data = *(void**)&p_to_function;

// Undefined:
// void* p_to_data = (void*)p_to_function;

请注意，在 C++ 领域，这将执行reinterpret_cast<void**>(&p_to_function)from function_type**。这不是未定义的，而是实现定义的，不像reinterpret_cast<void*>(p_to_function). 因此，编写依赖于实现的符合 C++ 的代码可能是您最好的选择。

于 2011-07-18T15:25:23.683 回答