C++ operator() 重载 boost::system::error_code 技巧

Question

我看到了 boost 实现的一个绝妙技巧，他们以某种方式使用 () 运算符的重载来将类 boost::system::error_code 的实例评估为 bool 值

class error_code
{
...
typedef void (*unspecified_bool_type)();
static void unspecified_bool_true() {}

operator unspecified_bool_type() const  // true if error
{ 
  return m_val == 0 ? 0 : unspecified_bool_true;
}
...
}

这导致有可能检查这样的错误

...
boost::system::error_code err

some_boost_func(err);
if(err)
{
    //handle error
}
....

所以我一直在问自己.. 那里发生了什么？ 这似乎在某种程度上与函数指针的使用有关...... 如果我调用 err 会发生什么？这是评估函数本身还是函数指针？ 但是 void (*unspecified_bool_type)(); 函数如何返回

中的值

return m_val == 0 ? 0 : unspecified_bool_true;

Answer 1

它确实与函数 指针的核心功能特别无关(或根本没有)。这是一种允许为类编写“安全的”类 bool 转换的技巧。

当希望某个类在 if 下(通常在逻辑上下文中)可用时，通常会将其转换为 bool。如

class Error {
public:
  operator bool() const { /* whatever */ }
};

现在你可以做

Error err;
...
if (err) // automatically intepreted as `if (err.operator bool())`
  ...

但是，由于 bool 类型在 C++ 中是一个整数类型，这可能会导致不良后果，当有人不小心写下类似的东西时

int i = err;

或者在算术表达式中使用 err 并安静地编译。

出于这个原因，在许多情况下，人们更愿意引入到指针类型的转换，而不是转换为bool，如

class Error {
public:
  operator void *() const { 
    // Return null pointer for `false` and any non-null pointer for `true`
  }
};

这样更好，因为可以在 if 下使用它，但不能用 int 犯之前的错误。 IE。

 if (err) // automatically interpreted as `if (err.operator void *() != 0)`
   ...

将按预期编译和工作，因为编译器会自动将 err 对象转换为指针类型。

但是，这种转换也会自动应用于指针上下文(除了 bool 上下文)，这意味着仍然可以不小心做

void *p = err;

或

free(err);

它会安静地编译。这也是不可取的。

为了更难意外误用此类错误类，使用一些更“奇特”的指针类型是个好主意，比如指向函数的指针。这正是您在引用的代码中看到的。 unspecified_bool_type 用作基于指针的伪 bool 类型。 false 返回 Null 值，true 返回指向虚拟 unspecified_bool_true 函数的指针。函数 unspecified_bool_true 从未被调用，也从未打算被调用。它的存在只是为了保留一些唯一的指针值以用作 true 返回值。

在某些情况下，人们更进一步，使用一种更加“奇特”的指针类型:指向类成员的指针类型。但是对于大多数应用程序来说，指向函数的指针已经足够“奇特”了。