指向成员函数的指针

取一个非静态成员函数的地址，如果该函数是nonvirtual，则得到的结果是它在内存中真正的地址。然而这个值也不是完全的，它也需要被绑定于某个class object的地址上，才能够通过它调用该函数。所有的非静态成员函数都需要对象的地址(以参数this指出)。

一个指向成员函数的指针，其声明语法如下所示：

double //return type

(Point::* //class the function is member

pmf) // name of pointer to member

(); // argument list

然后我们可以这样定义并初始化该指针：

double (Point::*coord)() = &Point::x;

也可以这样指定其值：

coord = &Point::y;

想调用它，可以这样做：

(origin.*coord)();或 (ptr->*coord)();

指向member function的指针的声明语法，以及指向“member selection运算符”的指针，其作用是作为this指针的空间保留者。这也就是为什么static member functions(没有this指针)的类型为“函数指针”，而不是“指向member function之指针”的原因。使用一个成员函数的指针，如果并不用于虚函数、多重继承、虚基类等情况的话，并不会比使用一个“nonmember function 指针”的成本更高。

支持“指向virtual member functions”的指针

注意下面的程序片段：

float (Point::*pmf)() = &Point::z;

Point *ptr = new Point3d;

pmf，一个指向成员函数的指针，被设置为Point::z()（一个虚函数）的地址。如果我们直接经由ptr调用z():

ptr->z();

则被调用的是Point3d::z()。但如果我们从pmf间接调用z()呢？

(ptr->*pmf)();

仍然是Point::z()被调用吗？也就是说，虚拟机制仍然能够在使用“指向成员函数的指针”的情况下正常运行吗？如何实现的呢？

面对一个虚函数，其地址在编译时期是未知的，所能知道的仅仅是虚函数在其相关的虚表中的索引值。也就是说，对一个虚成员函数取其地址，所能获得的只是一个索引值。假设我们有以下的Point声明：

Class Point{

public:

virtual ~Point();

float x();

float y();

virtual float z();

//…

}

然后取destructor的地址：

&Point：：~Point;

得到的结果是1。取x()或y()的地址：

&Point::x();

&Point::y();

得到的是函数在内存中的地址，因为它们不是virtual。取z()的地址：

&Point::z();

得到的结果是2，通过pmf来调用z()，会被内部转化为一个编译时期的式子，一般形式如下：

( *ptr->vptr[(int)pmf] )( ptr );

对一个指向成员函数的指针评估求值，会因为该值有两种意义而复杂化，其调用操作也将有别于常规调用操作。pmf的内部定义，也就是：

float (Point::*pmf)();

必须允许该函数能够寻址出nonvirtual x()和virtual z()两个成员函数，这两个成员函数有着相同的原型，只不过其中一个代表内存地址，另外一个代表在对应虚表中的索引值。因此，编译器必须定义pmf使它能够(1)含有两种数值，(2)更重要的是其数值可以被区别代表内存地址还是虚表中的索引值。

在cfront2.0的非正式版本中，这两个值被内含在一个普通的指针内。它使用如下技巧：

(((int)pmf) & ~127)

? (*pmf)(ptr) //non-virtual invocation

: ( *ptr->vptr[(int)pmf] )( ptr ); //virtual invocation

这种实现技巧必须假设继承体系中最多只能够有128个虚函数。这并不是我们所希望的，但却证明是可行的。

在多重继承之下，指向Member Functions的指针

《深入理解C++对象模型》P178~180

 

 

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