c++ - 从成员函数指针转换为另一种类型并返回,严格别名问题?

标签 c++ c++11 undefined-behavior unions strict-aliasing

我写了一个类来存储函数指针或成员函数指针(不能同时存储两者)。当我存储成员函数指针时,我也存储了一个对象指针(接收者)。

问题是:我事先不知道对象的类型和函数签名,所以我使用模板类型名。对于参数,我使用可变参数模板。

我有一个类似这样的代码:

template <typename... Args>
class A
{
public:
    template <typename Object, typename Ret>
    A (Object *receiver, Ret (Object::*mem)(Args...)); // store the member function pointer

    template <typename Ret>
    A (Ret (*function)(Args...)); // store the global function pointer

    void operator()(Args... args) const; // to call the function pointer
    // ... more public stuff ...

private:
    class UndefinedClass;
    typedef void (Undefined::*MemFunPtrType)(Args...)

    union
    {
        struct
        {
            MemFunPtrType memFunPtr; // the stored member function
            void *receiverPtr; // the receiver object
            void (*call)(void *, MemFunPtrType, Args...);
        } member;

        void (*funPtr)(Args...); // the stored global function
    };

    enum class Type {Function, Member} type;
};

因为只需要一个,全局函数或成员函数,我把所有东西都放在 union 中。

在构造函数中,我将成员函数 mem 转换为 void (Undefined::*)(Args...) 并存储它。我从 std::function 的实现中获得了这个技巧。

使用没有捕获的 lambda,我再次转换为原始类型,包括对象和函数,我调用它们:

typedef Ret (Object::*OriginalMemberType)(Args...);
// ...
member.call = [] (void *receiver, MemFunPtrType memFun, Args... args)
{
    (static_cast<Object*>(receiver)->*reinterpret_cast<OriginalMemberType>(memFun))(args...);
}

我将此 lambda 存储在 call 函数指针中,以便在 operator() 中调用它。使用 if-else 语句比较类型数据,然后调用正确的指针。

我知道这有点烦人,但它确实有效。我有很多测试,所有测试都通过了。但我担心严格别名 的事情。我做了很多指针转换,我不确定这是否属于未定义的行为。

问题是否允许从Ret (Object::*)(Args...) 转换为void (UndefinedClass::*)(参数...)? (RetObjectArgs 是模板参数) 请注意,我从来没有在没有再次强制转换为原始类型的情况下调用对象。它仅用于存储。

问题: 我必须使用 -fno-strict-aliasing 进行编译吗?如果必须的话,因为这是一个模板类,我是否应该在每个使用此类的项目中放置 -fno-strict-aliasing?也许我可以使用长度为 sizeof(void (UndefinedClass::*)(Args...)) 或类似内容的 char 数组。

注意事项:

  1. 我在 Archlinux 中使用 gcc 4.8.1。我使用 C++11。
  2. 我在这里没有使用 std::function 只是为了将占位符与 std::bind 一起使用(我不知道需要多少个占位符)。这毕竟是一个很好的实践和学习。如果您知道如何使用 std::function 执行此操作,非常欢迎回答。
  3. 实际上,我在 std::vector 中使用此类来调用相同签名(信号/槽类框架)的许多“回调”。

非常感谢。如果需要的话,我会澄清这个困惑的任何方面:)

最佳答案

只要您不使用错误的指针类型访问地址。你没有违反规则。所以这不是问题。如果您通过指向另一种可能被视为相似但不相同的类型的错误双关指针访问它,那么您只是违反了规则。也许你已经使用过 FreeBSD 套接字,它们在函数 bind() 中也抛出一个严格的别名警告,因为你将 sockadr_in 转换为 sockadr 并且在它内部被转换回实现对应的类型。警告说它可能违反规则,但实现阻止它这样做。 正如这个问题中所描述的那样:Berkley Sockets, breaking aliasing rules?

如果您甚至不确定您将要去哪里,您也可以对 char* 进行强制转换。因为(来自 c99,我猜它在 c++ 标准中应该是相同的)允许 char* 对任何东西进行别名。因此,就像您在 C++ 中一样,您甚至可以处理从不同类型到 char 的模板转换,然后返回到函数内部。 (好的,如果您的函数不是仅供 itnern 使用,则 char* 转换不是一个好主意。)

关于c++ - 从成员函数指针转换为另一种类型并返回,严格别名问题?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/18349490/

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