如何使用 C++ 成员函数作为 C 框架的回调函数

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何使用 C++ 成员函数作为 C 框架的回调函数

【英文标题】：How to use a C++ member function as the callback function for a C framework

【发布时间】：2011-07-19 15:20:18

【问题描述】：

有一个支持回调函数类型的 C 库（我无法更改）

void (*callback)(void *appContext, int eventid)

我想设置一个 C++ 函数作为回调。

具体我有以下问题？

需要在"extern C"块下声明回调函数吗？

成员函数是否必须是静态的才能成为回调函数？是否可以使用非静态成员函数？如果是，如何？什么时候推荐使用非静态成员函数？

函数是否为模板函数是否重要？

非类 C 风格的函数比类成员函数有什么优势吗？

我正在旧的 VC++ 编译器上尝试这些变体，它不支持最新的 C++ 标准。但是代码需要独立于平台，并且应该适用于大多数 C++ 编译器。我想知道回调的推荐做法是什么？

【问题讨论】：

您使用的是什么版本的 C/C++？ （即 MSVC、GCC）

我现在正在使用 MSVC。但是代码需要独立于平台，因为它也将被移植到 linux 平台。

【参考方案1】：

回调函数需要在extern "C"下声明吗？

没有。仅当您从 C 中直接调用 C++ 函数而不使用函数指针时才需要 extern "C"。如果使用函数指针，则不需要 extern "C"。

我可以使用非静态成员函数作为回调吗？

没有。 A类的非静态成员函数有一个隐含的第一个参数对应于这个指针。

我可以使用静态成员函数作为回调吗？

是的，只要签名与回调的签名匹配。

函数是否为模板函数有关系吗？

不，只要实例化模板的签名与回调匹配，模板函数就可以用作回调。

【参考方案2】：

假设appContext 是一个不透明的指针，您将其传递给进行回调的函数，您可以像这样获取特定对象的成员函数的回调：

class myclass 

  void do_something() 
     // call function making the callback using _event_handler
     // as the callback function and the "this" pointer as appContext
  

  // make sure the raw callback uses the correct calling convention (cdecl, stdcall, etc.)
  static void _handle_event(void* appContext, int eventid) 
    // forward the event to the actual object
    static_cast<myclass *>(appContext)->handle_event(eventid);
  

  void handle_event(int eventid) 
     // do object-specific event handling
  

;

几个答案提到 extern "C" 作为要求。这是完全不正确的。 仅当您直接从 C++ 调用 C 函数时，extern "C" 才是必需的。它用于告诉 C++ 编译器“在为此函数生成符号名称时不要应用名称修饰”。您正在将 C++ 函数指针传递给 C 函数。只要调用约定匹配，它就可以正常工作。从不涉及函数的名称。

【参考方案3】：

如果你的成员函数是静态的，这应该可以工作。

【讨论】：

我需要在extern C块下声明函数吗？

我认为如果您的成员函数是静态的，它将起作用。试试看。

只要成员是静态的，调用约定是一样的，参数列表匹配就行。

【参考方案4】：

这并不像在extern "C" 块下声明回调函数那么简单。您需要弄清楚 C 库对其函数使用的调用约定。

我将使用的术语是特定于 Microsoft 的，但同样的规则也应该适用于其他平台。

默认情况下，Visual C++ 编译器生成 C 函数 __stdcall 和 C++ 函数 __cdecl。您不能混合和匹配这些调用约定，因为它们中的每一个都对谁清理堆栈做出了不同的假设。 Here's更详细的解释。

匹配调用约定后，最简单的方法是将 C++ 回调函数声明为命名空间范围的独立函数；或者如果它需要是一个成员函数，那么一个静态成员函数。在这两种情况下，您都应该能够使用std::bind 将指针绑定到类的实例。您甚至可以使用 std::bind 绑定非静态成员函数，但我想不起来语法。

【讨论】：

extern "C" 与 stdcall/cdecl 问题完全正交。无论 C 的默认约定是什么，extern "C" 都会根据标准自动使用它。

@n.m.：谢谢，我不知道。但是，OP 仍然需要弄清楚调用约定以使用成员函数作为回调，因为不能指定 extern "C"

这就是为什么不能将成员函数直接用作 C 回调的原因。

这不是真的，如果它是静态成员函数，你很容易做到。

这不是标准的，可能是不可移植的。

【参考方案5】：

确保它在全局范围内

使用extern "C"

如果需要，请使用__cdecl：void (_cdecl *callback)

【讨论】：

(1) 和 (2) 不是必需的，也不需要。您通过指针而不是名称传递函数。 (3) 与调用约定有关，这确实很重要。它必须与对方的期望相匹配，但可以是“__stdcall”以及“__cdecl”或您平台上的任何其他调用约定。

【参考方案6】：

严格来说，你不能。必须将 C 回调指定为 extern "C"，这对于成员函数是不可能的。只能使用独立功能。您可以从那里将调用转发到任何 C++ 函数，包括静态或非静态成员函数。

根据平台的不同，您有时可以跳过extern "C" 而侥幸逃脱，但我不会测试我的运气。