将类的方法作为参数传递给C ++中的另一个类

debugcn 发表于 Dev

Fomalhaut

我的一般目的是设计一个优化器。这是一个为给定函数搜索最大值的类。我打算在代码的其他部分（包括其他类的方法）中使用此优化器。

我已经实现了这样的优化器：

class MyOptimizer {
public:
    typedef double (*FuncType)(double);

    MyOptimizer(FuncType f, double a, double b) : _f(f), _a(a), _b(b) {}

    double optimize() const {
        // do something with _f in order to find the maximum
        return maximum;
    }

private:
    double _a;
    double _b;
    FuncType _f;
}

我想在其他代码中将优化器用作库。例如：

class AnyClass {
public:
    ...
    double func(double x) const {
        // using members of the instance
    }

    void aMethod() {
        MyOptimizer opt(func, 0.0, 1.0);
        double bestArgument = opt.optimize();
    }
    ...
};

但是我不允许这样做，因为的类型签名AnyClass::func是不同的。

设计优化程序以使其便于在其他代码段中使用的最佳方法是什么？代码示例将不胜感激。

我需要C ++ 1998/2003 Standard的解决方案。

Vee

C ++ 11解决方案（针对其编辑之前的问题）：

问题在于，AnyClass::func实际上实际上需要两个参数，x但也需要this。如果您负担得起C ++ 11，std::function请在这里（或提供Callable模板）成为您的朋友：

MyOptimizer::MyOptimizer(std::function<double(double)> f, double a, double b);

然后，您可以将对象方法包装在lambda函数中：

MyOptimizer opt([this] (double x) -> double { return func(x); }, 0.0, 1.0);

如果不是，则需要编写自己的包装器类，该包装器类存储的值this并公开operator()和传递此类对象而不是函数指针。

C ++ 03解决方案：

template<class AnyClass>
class AnyClassWrapper {
  AnyClass *that;
  typedef double (AnyClass::*FuncType)(double);
  FuncType func;

public:
  AnyClassWrapper(AnyClass* _that, FuncType _func): that(_that), func(_func) { }
  double operator()(double x) {
    return that->*func(x);
  }
};

此类的实例现在可以像函数一样使用：double y = instance(x)。您还需要对构造函数进行模板化（在存储函数的情况下，请与之一起编辑整个类），以便能够接受普通的函数指针以及像这样的通用函数对象，使用两个语法都相同的事实：

template<class Func>
MyOptimizer::MyOptimizer(Func& f, double a, double b);

然后，您可以将其与非静态功能一起使用：

// within AnyClass
AnyClassWrapper<AnyClass> callable(this, &AnyClass::f);
MyOptimizer opt(callable, 0.0, 1.0);

但是同一类也接受正常的功能：

// anywhere    
MyOptimizer opt2(std::sin, 0.0, 1.0);

注意，以上内容基本上是在实现lambda函数在幕后所做的事情。std::function如果需要，您可以类似地向后移植-这将使优化器不需要任何模板。

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编辑于2021-07-5

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