C++11:抽象在const、易失性、lvalue引用和rvalue引用限定的成员函数指针上？

Question

C++03允许将函数参数限定为const、volatile和/或lvalue引用(&)。

C++11再添加一个: rvalue引用(&&)。

此外，C++允许根据参数的限定符重载函数，以便在调用函数时选择最合适的重载。

成员函数在概念上可以看作是一个函数，它接受一个额外的参数，其类型是对其所属类的实例的引用。基于这个“额外参数”的限定符，可以以与任何其他参数相同的方式重载成员函数。这可以通过将限定符放在函数签名的末尾来表示：

struct Foo
{
    int& data();             // return a non-const reference if `this` is non-const
    const int& data() const; // return a const reference if `this` is const
};

在C++03中，const和volatile限定符是可能的，C++11也允许&和&& (理论上&在C++03中是允许的，但它不是)。

可以使用任何限定符的组合，但&和&&是相互排斥的，这使得2^2 =4在C++03中的可能性和2^4-4 = 12在C++11中成为可能。

当您想使用成员函数指针时，这可能会很痛苦，因为它们在这些限定符中甚至一点都不是多态的:作为参数传递的成员函数指针的"this类型“上的限定符必须与传递给它的参数类型上的限定符完全匹配。C++也没有提供任何明显的工具来对限定符进行抽象。在C++03中，这基本上是可以的，因为您必须编写一个const版本和一个非const版本，而且没有人关心volatile，但是在C++11的病理案例中(这种情况并不像病理一样罕见)，您可能需要手动编写多达12个重载。每种功能。

我很高兴地发现，如果您将封装类的类型作为模板参数传递，并从中派生成员函数指针的类型，那么const和volatile限定符将如您所期望的那样被允许和传播：

template<typename Object>
struct Bar
{
    typedef int (Object::*Sig)(int);
};

Bar<Baz>;                // Sig will be `int (Baz::*)(int)`
Bar<const Baz>;          // Sig will be `int (Baz::*)(int) const`
Bar<volatile Baz>;       // Sig will be `int (Baz::*)(int) volatile`
Bar<const volatile Baz>; // Sig will be `int (Baz::*)(int) const volatile`

这比手工写出所有的案例要好得多。

不幸的是，它似乎不适用于&和&&。

GCC 4.7说：

错误:形成指向引用类型‘Baz&&’的指针

但这并不奇怪，因为GCC在4.7岁的时候还没有支持this的参考限定符。

我也在Clang 3.0中试用了它，它确实有这样的支持：

错误:成员指针引用非类类型'Baz &&‘

哦，好吧。

我是否正确地得出这样的结论:这是不可能的，并且没有办法在成员函数指针的"this type“上抽象过引用限定符吗？当您将"this类型“作为模板参数传递时，除了在特定情况下，任何用于对限定符进行抽象的其他技术(特别是在this上)也会受到欢迎。

(值得指出的是，如果C++没有区分成员函数和正常函数，这一切都是微不足道的:您将使用模板参数作为函数(指针)的参数类型，模板参数将以原样传递，限定符完好无损，无需额外考虑。)

Answer 1

你考虑过简单地专门化你的模板吗？

您只需添加以下两个版本：

template <typename Object>
struct Bar<Object&> {
  typedef int (Object::*Sig)(int)&;
};

template <typename Object>
struct Bar<Object&&> {
  typedef int (Object::*Sig)(int)&&;
};

然后编译器将适当地选择正确的专门化(或回退到一般情况)。

这使您免于使用const/volatile，但这确实意味着您需要编写3次代码。