vptr 跟 pointer to member function

good article on vptr
http://www.dreamincode.net/forums/topic/45816-detail-about-how-vptr-and-virtual-table-works/


and 一兩年前的信


Hi
我昨天在看WebKit的code時  有看到一行怪怪的code

(m_object->*m_function)(this);  //請注意  ->*

我本身對c++不熟 但是問了一些熟c++的朋友 他們也不是很清楚
回去看了Stroustup的書 也不是講的很清楚 只有一頁 ( 媽的爛書.....)
不過大概知道這是pointer to member function
pointer to member function 是一個比較少人知道c++特有的feature

不過有整理出一些point出來

1.  pointer to member function is NOT pointer to function

void (Test::*pmfn)(void)      跟 void (*pfn)(void)       是不一樣的  即使他們的return type, signature是一樣的
另外也不能把他cast成generic pointer (void *)
可以參考 c++ lite faq的page
http://www.parashift.com/c++-faq-lite/pointers-to-members.html


2. pointer to member function is NOT a pointer to some address

一個pointer to member function , 他只是一個class 中offset的位置而已
( EX: c++ 有個virtual function table的東西 而這pointer to member function只是這table中的offset)
而不是指到Memory中某段的address
另外 他的sizeof 不一定是4(on 32bit), 有些compiler會給他8 byte的length

3. 要dereference pointer to member function 要用 .*  or ->*
這也就是我看到那行怪怪code的東西
選 . 跟 -> 的時機就跟C一樣 object 是pointer時就用 ->


然後我寫個test 給大家看看

#include
using namespace std;
class test {
    public:
        void func();
        void func1();
        void (test::*pmfn)();  //注意這是個 pointer to member function
                                        // 而且要加test:: ,如果沒有 他就只是一般的pointer to function
                                        // 就是下面那行的  (*pfn)()
        void (*pfn)();
        void call_pmfn(test&); //這是要用 test::*pmfn 來call function的一個wrapper
};
void test::func()
{
    cout<<"test::func\n";
}
void test::func1()
{
    cout<<"test::func1\n";
}
void func()
{
    cout<<"func\n";
}
void test::call_pmfn(test& t)
{
//    (this->*pmfn)();  //這就是call pointer to member function的地方
    (t.*pmfn)();          //在這裡我用兩個範例  , both can work
}
int main()
{
    test t;

    /* pointer to function */
    t.pfn = &func;  //這裡就是我們一般熟悉的pointer to function
    (t.pfn)();

    /* general pointer to member function */
    void (test::*pmfn1)() = &test::func1; //這裡是一般書上跟網頁上教你如何使用pointer to member function的東西
    (t.*pmfn1)();                                    //  請看待會後面的註解1

    /* pointer to member function
     * declared inside class, it is also a member of this class */
    t.pmfn = &test::func;

    //後記20090224  最後發現 (t.*t.pmfn)()也可以
    //(t.*pmfn)(); /*error here!  'pmfn' was not declared in this scope*/  
    //我在上面這行一直遇到compile error 這也是我的朋友們無法回答我問題的地方
    // 請看後面的註解2
    t.call_pmfn(t);
  
    return 0;
}


註解1
注意這個pmfn1 不是 test裡的member , 即使他有 test::開頭
因為他並沒有declare在test 裡面
其他的 test::func , test::func1可以define在test 外面  是因為他們也有在test 裡面被declared

加了test::開頭 是要告訴compile 這個pointer to member是要指到哪個class裡的member
而compile 在這行 同時也會把test 的refernce傳給這個 pmfn1
(Recall第二點, pointer to member function 並沒有指到memory中的address
所以這時compiler要把class 的資訊告訴 pmfn1)


註解2
如果這裡 pmfn跟 pmfn1一樣用 (t.*pmfn)()的話
是會有compile error出來的
大概原因(大概指的是我沒有很確定  我是從gdb猜的 而不是看gcc的source code)
在這 compile沒有像  給pmfn1一樣 有把test的information給 pmfn
因為compiler在這就把pmfn當作一般的class member一樣
所以當 (t.*pfmn)()時  ,compiler找不到pfmn是哪個class的pointer to member /*這裡就是我不確定的地方*/
so compile will issue a error here

解決的辦法是
member function 跟一般的function有個不一樣的地方
就是他多了一個hidden的parameter , this
所以我作了一個wrapper 的member function
藉由this (也可以傳 test&進來) 的refernce 來call pointer to member function
也就是code裡的 test::call_pmfn()

不過至於pointer to member function什麼時候用
就要參考一些design pattern的書了

與大家分享一下C++特別的地方

thanks