c++ - 为什么编译器不能为非静态成员函数的无效使用生成解决方法

Question

我需要一种方法来衡量函数的执行时间。我在 SO https://stackoverflow.com/a/21995693/3179492 上找到了这个非常好的答案.这是一个完美的解决方案。

它使用带有可变参数列表的函数指针。

这是 MCVE:

#include <algorithm>
#include <chrono>
#include <stdio.h>

class Foo
{
public:
    auto foo_member( int x ) -> void { printf( "in foo_member(%d);\n", x ); }
};

class measure
{
public:
    template<typename F, typename ...Args>
    static typename std::chrono::microseconds::rep execution(F func, Args&&... args)
    {
        auto start = std::chrono::system_clock::now();
        func(std::forward<Args>(args)...);
        auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds> 
                                  (std::chrono::system_clock::now() - start);
        return duration.count();
    }
};

int main()
{
        Foo foo;
        int x = 1234;

        // this line does not compile       
        printf( "execution time=%ld\n", measure::execution( foo.foo_member, x ) );
}

此代码无法编译，因为 foo_member 不是静态的。错误信息是无效使用非静态成员函数。

解决问题的方法很少。对我来说，最优雅、最短、最有效的方法是这样的:

printf("execution time=%ld\n", measure::execution( [&foo, &x] () { foo.foo_member(x); } ));

这意味着，我使用 lambda 函数来编译该行。

我只是想知道为什么编译器不能为我做这件事？代码路径精确定义了如何使用捕获机制将第一个版本转换为 lambda 函数。当您刚刚意识到现代 c++ 编译器正在对代码执行的操作时，这确实是最简单的代码重新排序之一...

注意:

它是使用这些 gcc 标志编译的:-Wall -Werror -Wextra -std=c++11

Answer 1

foo_member 是一个非静态成员函数，因此它有一个隐含的第一个参数，即 this 指针，您必须将其传递给它。创建指向成员函数的指针的正确语法是 &ClassName::Func，而不是 class_instance.Func。

要修复您的示例，请进行以下更改:

在 main 中

printf( "execution time=%ld\n", measure::execution( &Foo::foo_member, &foo, x ) );

现在您传递一个指向 Foo::foo_member 的指针，以及一个指向 Foo 实例的指针作为第一个参数。 foo_member 将在此实例上调用。

measure::execution 需要修改以正确处理指向成员函数的指针。最简单的方法可能是使用 std::experimental::apply .

std::experimental::apply(func, std::forward_as_tuple(std::forward<Args>(args)...));

或者如果你有 C++17 编译器，你可以使用 std::invoke ，在这种情况下，您可以避免调用 forward_as_tuple。

Live demo (使用 std::experimental::apply)

Live demo (使用 std::invoke)