如何在 C++ 中分解指向成员的指针（获取 class 和成员类型）？

Question

我有这个场景：

#include <iostream>

class SomeClass
{
public:
    int _int;
};

#define DO_SOME_STUFF(ptr) std::cout << /* Print the typeid().hash_code() of the type which ptr is poiting to (int) */;

int main()
{
    int SomeClass::* ptr_to_int_member = &SomeClass::_int;
    DO_SOME_STUFF(ptr_to_int_member)
}

我想知道 ptr 指向的是哪种类型（目前是 int）。知道 class 拥有 int 也很有用（目前是 SomeClass）。

Answer 1

你可以用一个“template技巧”来做到这一点：

template<typename T>
struct PointerToMemberDecomposer {};

template<typename T, typename P>
struct PointerToMemberDecomposer<P T::*>
{
    using ClassType = T;
    using MemberType = P;
};

并将您的代码更改为：

#include <iostream>

template<typename T>
struct PointerToMemberDecomposer {};

template<typename T, typename P>
struct PointerToMemberDecomposer<P T::*>
{
    using ClassType = T;
    using MemberType = P;
};

class SomeClass
{
public:
    int _int;
};

#define DO_SOME_STUFF(ptr) std::cout << typeid(PointerToMemberDecomposer<decltype(ptr)>::MemberType).hash_code();

int main()
{
    int SomeClass::* ptr_to_int_member = &SomeClass::_int;
    DO_SOME_STUFF(ptr_to_int_member)
}

定义几个模板化别名可以使代码更简洁：

#define GET_POINTER_TO_MEMBER_CLASS_TYPE(ptr) PointerToMemberDecomposer<decltype(ptr)>::ClassType
#define GET_POINTER_TO_MEMBER_MEMBER_TYPE(ptr) PointerToMemberDecomposer<decltype(ptr)>::MemberType

因此您可以将 DO_SOME_STUFF 更改为：

#define DO_SOME_STUFF(ptr) std::cout << typeid(GET_POINTER_TO_MEMBER_MEMBER_TYPE(ptr)).hash_code();

说明

这种技术叫做Partial template specialization。当 pointer-to-member 类型作为模板参数传递时，将使用 PointerToMemberDecomposer 的第二个定义；并且会捕获新的 T 和 P typenames。使用那些新的 typename；它将定义两个类型别名（ClassType 和 MemberType），因此 T 和 P 可以在 PointerToMemberDecomposer 结构之外使用。

使用PointerToMemberDecomposer时；您应该使用 decltype 运算符，其作用类似于 Python 中的 type 或 C# 中的 typeof。 decltype(x) 传递 x 的类型而不是 x 本身。

更新

如463035818_is_not_a_number所述；宏可以替换为 templated aliases

template <typename T>
using ClassTypeFromPtrToMember_t = typename PointerToMemberDecomposer<T>::ClassType;

template <typename T>
using MemberTypeFromPtrToMember_t = typename PointerToMemberDecomposer<T>::MemberType;

但是你仍然应该使用 decltype 而 DO_SOME_STUFF 是一个宏而不是模板函数，我们不能直接访问 ptr 的类型（参见 DO_SOME_STUFF 的模板函数版本):

#define DO_SOME_STUFF(ptr) std::cout << typeid(MemberTypeFromPtrToMember_t<decltype(ptr)>).hash_code();

在这种情况下； DO_SOME_STUFF 可以转换为模板函数。但是你可能想要用宏参数填充一个非捕获的 lambda；这要求 DO_SOME_STUFF 是一个宏。

此外，您可能希望将 ClassType 和 MemberType 更改为 type 并创建两个单独的 structs（或 classes）用于检索那些类型别名；如果你想让 PointerToMemberDecomposer 看起来像 C++ 的标准库。

了解更多详情；参见

Answer 2

只是总结对一些其他方面很好的答案的评论...

成员别名通常只命名为 type。最好避免使用宏 (Why are preprocessor macros evil and what are the alternatives?)，为了减少调用者的冗长，您可以使用函数模板：

#include <iostream>
#include <typeinfo>

template<typename T>
struct TypeFromPtrToMember; // needs no definition

template<typename T, typename P>
struct TypeFromPtrToMember<P T::*>
{
    using type = T;
};

class SomeClass
{
public:
    int _int;
};

template <typename T>
void do_some_stuff(T t){
    std::cout << typeid(typename TypeFromPtrToMember<T>::type).hash_code();;
}

int main()
{
    int SomeClass::* ptr_to_int_member = &SomeClass::_int;
    do_some_stuff(ptr_to_int_member);
}

将成员别名命名为 type 是 so common 即使您需要两个特征，我也会这样做。另一个特征与 using type = P;.

基本相同

在上面，使用 trait 时仍然需要写 typename 的小烦恼（因为 TypeFromPtrToMember<T>::type 是一个 dependent name). Since C++11 we can use a template alias 来帮助解决这个问题。模板别名不能是部分专业化的，但我们已经有了特质，只需要转发到那个：

template <typename T>
using TypeFromPtrToMember_t = typename TypeFromPtrToMember<T>::type;

这样 do_some_stuff 可以是：

template <typename T>
void do_some_stuff(T t){
    std::cout << typeid(TypeFromPtrToMember_t<T>).hash_code();;
}

我希望你同意现在不再需要宏了。

如何在 C++ 中分解指向成员的指针（获取 class 和成员类型）？

How to decompose a pointer-to-member in C++ (get class and member types)?

c++

pointers

pointer-to-member

说明

更新