Question

昨天，我试图对一个基本的渲染器进行编程，该渲染器控制何时将数据加载到着色器中，而可渲染对象不知道所使用的着色器的任何信息。作为一个固执的人（没有足够的睡眠时间），我花了几个小时试图将函数指针发送到渲染器，进行保存，然后在适当的时间运行。直到后来，我才意识到我要构建的是消息系统。但是让我感到纳闷的是，是否可以保存带有参数的 function指针直接在以后的c ++中运行。

我最初的想法是这样的：

//set up libraries and variables
Renderer renderer();
renderable obj();
mat4 viewMatrix();
// renderer returns and object id
int objID = renderer.loadObj(obj)

int main()
{
  //do stuff
  while(running)
  {
    //do stuff
    renderer.pushInstruction(//some instruction);
    renderer.render();
  }
}

// functionPtr.h
#include <functional>

class storableFunction
{
  public:
  virtual ~storableFunction = 0;
  virtual void call() = 0;
};

template<class type>
class functionPtr : public storableFunction
{
  std::function<type> func;
public:
  functionPtr(std::function<type> func)
    : func(func) {}
  void call() { func(); }
};

//renderer.h
struct  modelObj
{
  // model data and attached shader obj
  std::queue<storableFunction> instruction;
}

class renderer
{
  std::map<int, modelObj> models;
public:
    // renderer functions
    void pushInputDataInstruction(int id, //function, arg1, arg2);
    // this was overloaded because I did not know what type the second argument  would be
    // pushInputDataInstruction implementation in .cpp
    {
      models[id].instruction.push(functionPtr(std::bind(//method with args)))
    }
  void render();
};

//implantation in .cpp
{
  for(// all models)
  //bind all data
  applyInstructions(id);
  // this would call all the instructrions using functionptr.call() in the queue and clear the queue
  draw();
  // unbind all data
}

我意识到boost可能支持某种类似的功能，但我想避免使用 boost 。

这样的可能性是否可以实现？总体设计是什么样的？它甚至可以用作消息总线，这是一种经过验证的设计模式？

Answer 1

A是一种方法，但是如果您可以使用C ++ 11和更高版本，则可能需要考虑使用lambda。 Scott Meyer建议在 Effective Modern C ++ 中将它们用于std :: bind（在大多数情况下）。

lambda包含三个部分：

std::bind部分，用于标识要捕获的值或引用，
[]部分，用于标识稍后调用lambda时将提供的参数。
()部分，它标识如何处理捕获的值和参数

简单的例子：

{}

如果要捕获对#include <iostream> void printValue(int x) { std::cout << x << std::endl; } int main(int argc, char * argv[]) { int x = 23; // [x] means 'capture x's value, keep it for later' // (int y) means 'I'll provide y when I invoke the lambda' auto storedFunction = [x](int y){return printValue(x + y);}; x = 15; // Now we invoke the lamda, with y = 2 // Result: 25 (23 + 2), even if x was changed after the lambda was created storedFunction(2); return 0; }的引用，请使用x。在上面的示例中，结果将是17（即15 + 2）。如果您确实使用了引用，请注意不要让[&x]在x之前超出范围，否则它将成为对垃圾数据的悬挂引用。

现在大多数编译器都支持C ++ 11，但是您可能需要在项目设置中显式添加支持：

Visual Studio：项目属性/ C ++ /语言/ C ++语言标准
gcc：storedFunction（或14或17 ...）
CMake还允许您设置标准：--std=c++11

Answer 2

是否可以将带有参数的函数指针直接保存为稍后在c ++中运行。

是，是。

首先，如果您已经使用C ++ 11或更高版本，则不需要进一步处理当前的问题。

最简单直观的方法是将所有函数都设为lambda函数（即返回lambda）并存储到您的

std::queue<storableFunction> instruction;

您将在此处找到有关lambda的详细说明：What is a lambda expression in C++11?

提供storableFunction的想法很好，因为您可以为要存储到modelObj的每个成员函数明确地告诉函数指针类型。

但是，如果考虑将其存储到某些STL容器中，则需要使用std::function和一些type erasure overhead，它们可以处理the different lambda functions，并能够捕获作用域中的变量）。

这里是 an example code 和std::vector

#include <iostream>
#include <vector>
#include <functional>

int main()
{
  int arg1 = 4;
  std::string arg2 = "String";

  std::vector<std::function<void()>> vecFunPtr
  {
    [](int arg1 = 1){ std::cout << arg1 << std::endl; },
    [](float arg1 = 2.0f){ std::cout << arg1 << std::endl; },
    [](double arg1 = 3.0){ std::cout << arg1 << std::endl; },
    [&arg1, &arg2](){ std::cout << arg1 << " " << arg2 << std::endl; }
  };

  for(const auto& funs: vecFunPtr) funs(); // call the stored lambdas
  return 0;
}

输出：

1
2
3
4 String

对于您来说，Renderer可以写成如下形式。需要注意的一件事，您需要做一些变通方法，以将不同的参数传递给成员函数（或肯定是lambda捕获）。

旁注：Here，您将找到一些技巧来避免由于std::function而引起的性能问题，这可能会有所帮助。

class Renderer
{
  typedef std::queue<std::function<void()>> modelObj; // you might need modelObj for only this class
  typedef std::function<void()> fFunPtr;              // typedef for void(*)() using std::function
  std::map<int, modelObj> models;
public:
    // renderer functions can be written like returning a lambda
    fFunPtr rFun1(int arg1)    { return [](int arg1 = 1){ std::cout << arg1 << std::endl; }; }
    fFunPtr rFun2(double arg1) { return [](float arg1 = 2.0f){ std::cout << arg1 << std::endl; }; }
    // function to store them for latter use
    void pushInputDataInstruction(const int id, const fFunPtr& funPtr)
    {
      models[id].push(funPtr); 
    }
};

int main()
{
  Renderer objRender;
  //do stuff
  while(/*condition*/)
  {
    //do stuff
    objRender.pushInstruction(/* id number, function pointer*/)
    renderer.render();
  }
  return 0;
}

是否可以保存带有参数的函数指针供以后使用？

2 个答案: