使用类非静态成员函数进行回调

Question

这有点难以描述，所以请耐心等待。我有两个独立的库，我正在尝试将它们结合起来。一个库是数值优化器（目前已实现Nelder Mead 优化器），另一个库是传感器校准库。优化器库需要用户指定并传递一个指向回调函数的指针来“优化”。传感器库有一个通用传感器类来存储各种传感器的校准数据（每个传感器一个类），并且需要调用此优化器并传递回调。但是，由于回调函数是传感器类的非静态成员，因此它会抛出“错误：无效使用非静态成员函数”之类的错误。

下面是一组非常简单的文件，作为我正在尝试做的事情的基本示例：

优化.h

#pragma once

double Optimizer(      double  (*func)(const double&),
                 const double& arg)
{
    return func(arg);
}

testLib.h

#pragma once

class Calibrator
{
public:
    double testFun(const double& arg);
    double doThing();
    
    double x = 9.8;
};

测试库.cpp

#include "testLib.h"
#include "optimize.h"

double Calibrator::testFun(const double& arg)
{
    x *= arg;
    return x;
}

double Calibrator::doThing()
{
    return Optimizer(testFun,
                     10);
}

如何解决这种情况，最好不要通过做一些古怪的事情（例如将优化器作为传感器校准类的一部分）来完全重构代码？

Answer 1

因为你似乎能够修改库，

Optimizer

必须修复：

• 旧的C兼容方式

  double Optimizer(double (*func)(void* /*userdata*/, double),
                   void* userdata,
                   double arg)
  {
      return func(userdata, arg);
  }
  

  然后

  double Calibrator::doThing()
  {
      return Optimizer(+[](void* calibrator, double d) {
          return static_cast<Calibrator*>(calibrator)->testfunc(d);
      }, this, 10);
  }
  

• C++ 方式，无类型擦除，带模板

  template <typename F>
  requires (std::invocable<F, double>
        && std::is_convertible_v<std::invoke_result_t<F, double>, double>)
  double Optimizer(F f, double arg)
  {
      return f(arg);
  }
  

• 或使用

  std::function

  /

  std::move_only_function

  /

  function_ref

  进行类型擦除

  double Optimizer(std::function<double>(double) f, double arg)
  {
      return f(arg);
  }
  

  并且，对于他们两个来说，那么

  double Calibrator::doThing()
  {
      return Optimizer([this](const double& d) {
          return this->testfunc(d);
      }, 10);
  }