获得全局函数和成员函数指针的部分traits的方法

来源：互联网发布：无线网络流量测试软件编辑：程序博客网时间：2024/06/07 07:05

全局函数和成员函数指针不是类型，而是一种变量，虽然它们在本质上有很多区别，但是从模板的角度来说，却是非常类似的。那么如何尽可能的获取它们的traits呢？就这个问题，我做了一些简单的研究，所有的编译结果基于VS.net 2005。

首先，我们不可能用类模板来提取traits信息，也就是说，这种traits手法和一般的type_traits不一样，也弱很多。这个的原因是，类模板如果要接受数值，那么就一定要指定类型，而指针类型正是我们要提取的信息，当然这就陷入了一种循环依赖之中。

那么，我将目光转向使用函数模板，事实上，函数模板本身就是用来提取变量信息，所以用这个就再恰当不过了。由于函数模板必须调用函数才能够特化，而函数中除了返回值的sizeof信息以外，其他的都是动态获得的，所以我们能在静态挖掘的信息恐怕只有经过巧妙构造的sizeof信息了。最容易想到的是，用sizeof信息获得参数的个数或者获得成员函数所在类的大小。

例如，我想提取全局函数的参数个数，我可以这样实现这个function_arg_count函数：

#include <boost/type_traits.hpp>

/**

Contain size information.

template <int N>

struct size_of_type

{

char element_[N + 1];

};

/** Global function with no arguments. */

template <typename R>

size_of_type<boost::function_traits<R ()>::arity>

function_arg_count(R (*)());

/** Global function with 1 arguments. */

template <typename R, typename T1>

size_of_type<boost::function_traits<R (T1)>::arity>

function_arg_count(R (*)(T1));

// ...

/** Global function with 10 arguments. */

template <typename R, typename T1, typename T2, typename T3, typename T4, typename T5, typename T6, typename T7, typename T8, typename T9, typename T10>

size_of_type<boost::function_traits<R (T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9, T10)>::arity>

function_arg_count(R (*)(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9, T10));

然后，使用方法是：

int main()

{

std::cout << sizeof(function_arg_count(test_func1)) << std::endl;

std::cout << sizeof(function_arg_count(test_func2)) << std::endl;

std::cout << sizeof(function_arg_count(test_func3)) << std::endl;

return 0;

}

其中，test_func1、test_func2和test_func3声明如下：

int test_func1(void *);

int test_func2(char, int []);

void test_func3(char, int [], float*******);

运行结果会是：

如果要解析成员函数，只需要在函数模板中增加一个模板参数即可。不过此时就不能用boost的function_traits了，因为这个function_traits不支持成员函数的traits，我必须自己写一个traits类来实现这个功能。

以获取0个参数的函数为例：

/**

Member function traits helper.

template <typename Function>

struct member_function_traits_helper;

template <typename R, typename Parent>

struct member_function_traits_helper<R (Parent::*)()>

{

BOOST_STATIC_CONSTANT(int, arity = 0);

typedef R result_type;

typedef Parent parent_type;

};

/**

Member function traits.

template <typename Function>

struct member_function_traits :

public member_function_traits_helper<Function>

{

};

/** Member function with no arguments. */

template <typename R, typename Parent>

size_of_type<member_function_traits<R (Parent::*)()>::arity>

function_arg_count(R (Parent::*)());

这样就OK了，其他的类似，包括需要自己扩展这个member_function_traits。

使用方法是：

int main()

{

std::cout << sizeof(function_arg_count(&test_class::func0)) << std::endl;

std::cout << sizeof(function_arg_count(&test_class::func1)) << std::endl;

std::cout << sizeof(function_arg_count(&test_class::func2)) << std::endl;

return 0;

}

其中，test_class的声明是：

class test_class

{

public: // Note: You can only get traits of public function.

void func0();

int func1(char);

std::string& func2(int, double&);

};

运行结果是：

至于如何获得成员函数所在的类的大小，相信已经是非常自然而然，就不再敷述。

值得注意的是，除了这些编译期间的traits，我还可以使用typeid获得运行时的特征，这样也可以解决某些traits的需求。现在只举一个例子：

template <int N>

struct arg_index

{

};

template <typename R,

typename T1,

typename T2,

typename argN,

typename Ret>

Ret function_arg_typename(R (T1, T2), argN);

template <typename R,

typename T1,

typename T2>

T1 function_arg_typename<>(R (T1, T2), arg_index<0>);

template <typename R,

typename T1,

typename T2>

T2 function_arg_typename<>(R (T1, T2), arg_index<1>);

使用方法如下：

int main()

{

std::cout << typeid(function_arg_typename(test_func2, arg_index<0>())).name() << std::endl;

std::cout << typeid(function_arg_typename(test_func2, arg_index<1>())).name() << std::endl;

}

其中，test_func2声明如下：

int test_func2(int , char *);

运行结果是：

int

char *