在模板中转换成员函数指针

Question

假设我有以下两个类：

template<typename T>
struct Base
{
    void foo();
};

struct Derived : Base<Derived> {};

我可以做这个：

void (Derived::*thing)() = &Derived::foo; 

编译器很高兴（正如我所料）。

当我把它放在两个级别的模板中时突然爆炸：

template<typename T, T thing>
struct bar {};

template<typename T>
void foo()
{
    bar<void (T::*)(),&T::foo>{};
}

int main()
{
    foo<Derived>();  // ERROR
    foo<Base<Derived>>(); // Works fine
}

这失败了：

non-type template argument of type 'void (Base<Derived>::*)()' cannot be converted to a value of type 'void (Derived::*)()'

godbolt

为什么简单的案例工作而更复杂的案例失败了？我相信这与this问题有关，但我不完全确定....

Answer 1

@YSC钉牢了&Derived::foo;的类型。既然你想知道为什么这个隐式转换......

void (Derived::*thing)() = &Derived::foo; 

...飞行正常但不在模板中，原因如下：

[temp.arg.none type]

2非类型模板参数的模板参数应该是模板参数类型的转换常量表达式。

[Expr.const]

4 T类型的转换常量表达式是一个表达式，隐式转换为T类型，其中转换后的表达式是常量表达式，隐式转换序列仅包含

• [...]

我省略的列表不包含pointer to member conversions。因此，使该模板参数对您指定的参数无效。

---

一个简单的解决方法是使用decltype(&T::foo)而不是void (T::*)()作为类型参数。这是一个结构良好的替代品：

bar<decltype(&T::foo), &T::foo>{};

无论是否可接受，当然取决于您的用例，超出了MCVE的范围。

Answer 2

这是因为&Derived::foo实际上是void (Base<Derived>::*)()类型：

[expr.unary]/3

一元＆运算符的结果是指向其操作数的指针。操作数应为左值或限定ID。如果操作数是一个qualified-id，命名一个类型为T的某个类C的非静态或变体成员m，则结果的类型为“指向类型为C的C类成员的指针”，并且是一个指定C :: m的prvalue。

注意“某些C类的成员m与T型”......可怕的措辞。

Answer 3

请注意，即使没有模板，这也会出错，例如，如果您的类不是模板：

struct Base {
    void foo();
};

struct Derived : Base {};

你仍然不能做foo<Base>()：https://ideone.com/MQE0ff

---

一个可能的替代解决方案将涉及，首先为了简化，而不是采取2个模板参数我将使bar使用auto模板参数类型：

template<auto thing>
struct bar{};

接下来我们需要实现is_specialization_of：

template<template<typename...> class T, typename U>
struct is_specialization_of : std::false_type {};

template<template<typename...> class T, typename... Ts> 
struct is_specialization_of<T, T<Ts...>> : std::true_type {};

现在我们可以重写foo来使用is_specialization_of我们可以确定我们是否通过了Base专门化或另一个类（我们假设它来自Base专业化。）

template<typename T>
void foo()
{
    conditional_t<is_specialization_of<Base, T>::value, bar<&T::foo>, bar<&Base<T>::foo>>{};
}

我已经稍微扩展了你的例子，实际上在thing中调用了bar，然后另外加入了我的建议。你可以在这里查看：https://coliru.stacked-crooked.com/a/2a33b8bd38896ff5