c++ - 什么是 C++ 方法而不是使用函数指针来做到这一点？

Question

我正在开发一个程序的一部分，该程序将不同类型的滤镜应用于位图图像的已读取数据部分。所讨论的方法获取存储在 2-dim std::vector 中的数据，此外还有一个指向应用过滤器作为参数的函数的指针。通过这种方式，我们可以通用地应用不同的过滤器。我的问题是，函数指针是实现这一目标的唯一方法，还是 C++ 提供了更美观、更易读的解决方案来实现它？

这就是这个问题的方法。第二个参数是函数指针，用于访问 for 循环内 if/else 语句中的函数。

void SteganoMessage::genFilter(std::vector<std::vector<uint32_t>> *d, uint32_t (*f)(uint32_t, size_t)){
    int count = 0;
    int pixel = getPixel();
    for(auto itOuter = d->begin(); itOuter != d->end(); ++itOuter){
        for(auto itInner = itOuter->begin(); itInner != itOuter->end(); ++itInner){
            if(mode == true)
                *itInner = f(*itInner, sizeof(*itInner));
            else
                *itInner = f(*itInner, this->getImage()->getBitmapHeader()->getBitCount()/8);
            displayProgress(count, pixel);
        }
    }
    displayProgress(0);
}

genFilter函数的调用:

//...
{
    genFilter(data, substB);
}
//...

而 substB 当然是一个函数。

如果有提示可以引导我进入我可以研究的正确方向，或者有代码片段可以显示更像 C++ 的方法，我将不胜感激。

Answer 1

类型保留

在 C++ 中传递函数(或可以是 INVOKEd 的东西)的常用方法是使用模板参数:

// version #1
template <typename F>
void func(F f)
{
    static_assert(std::is_invocable_v<F, std::uint32_t, std::size_t>);

    // instead of f(*itInner, sizeof(*itInner))
    std::invoke(f, *itInner, sizeof(*itInner));
}

您还可以使用 SFINAE 来防止将错误推迟到实例化时间。这也启用了重载:

// version #2
template <typename F>
std::enable_if_t<std::is_invocable_v<F, std::uint32_t, std::size_t>>
    func(F f)
{
    // no need to static_assert here
    std::invoke(f, *itInner, sizeof(*itInner));
}

从 C++20 开始，我们可以使用概念:

// version #3
template <std::Invocable<std::uint32_t, std::size_t> F>
void func(F f)
{
    // same as above
}

可以使用缩写函数模板进一步简化为:

// version #4
void func(std::Invocable<std::uint32_t, std::size_t> auto f)
{
    // same as above
}

(这仍然是一个函数模板，而不是一个普通的函数。它相当于版本#3。)

类型删除

您还可以使用 std::function 进行类型删除:

// version #5
void func(std::function<void(std::uint32_t, std::size_t)> f)
{
    // ...
    f(*itInner, sizeof(*itInner));
}

与保留类型的替代方案(版本 #1-4)相比，这种方法可以减少代码膨胀，但可能会导致调用虚函数的运行时开销。