能否为跨动态库的仿函数作用域模拟成员函数调用上下文？

给定如下C++ Api结构体：

// api.h
struct Api {
  int foo(int c);
  int bar(int a, int b);
};

现有两种使用形式：

1. 继承Api作为成员函数使用：

struct InApi : Api {
  int memfoo() {
    return bar(2, foo(5)); // 无需显式this->
  }
};

2. 外部函数接收Api指针调用：

int extfoo(Api * api) {
  return api->bar(2, api->foo(5)); // 必须显式api->
}

期望实现一种调用形式：传入Api指针后，在调用上下文内无需显式api->或this->，直接调用成员函数，类似成员函数的作用域：

// 期望的伪代码
int desiredFormat = [](Api *)->{
  return bar(2, foo(5)); // 直接解析为Api的成员函数
}(api);

核心需求：创建可调用对象，第一个参数作为"伪this"上下文，在调用作用域内将该对象的成员函数呈现为本地可直接调用的函数，避免每次写self->这类冗余代码，适用于代码生成器生成动态加载的扩展代码场景。

可以通过代码生成器自动生成转发函数结合lambda实现，利用lambda内部的局部函数转发Api成员调用，具体如下：

// 调用示例（代码生成器自动填充lambda内部的转发逻辑）
int desiredFormat = [](Api* api) {
    // 代码生成器根据Api的introspection结果自动生成以下转发函数
    auto foo = [&](int c) { return api->foo(c); };
    auto bar = [&](int a, int b) { return api->bar(a, b); };
    
    // 用户编写的业务代码，直接调用函数名即可
    return bar(2, foo(5));
}(api);

如果Api有大量成员函数，代码生成器可以遍历Api的可 introspectable 元数据，自动生成所有成员函数的局部转发lambda，完全无需手动编写。

另一种更简洁的方案（适用于C++17及以上）：利用包装类+结构化绑定（包装类由代码生成器自动生成，与Api成员完全对应）：

// 代码生成器自动生成的包装类
struct ApiWrapper {
    Api* self;
    int foo(int c) { return self->foo(c); }
    int bar(int a, int b) { return self->bar(a, b); }
    // 其他成员函数...
};

// 调用方式
int desiredFormat = [](Api* api) {
    ApiWrapper wrap{api};
    // 结构化绑定将包装类的成员函数映射为局部变量
    auto [foo, bar] = std::make_tuple(
        [&](int c) { return wrap.foo(c); },
        [&](int a, int b) { return wrap.bar(a, b); }
    );
    
    return bar(2, foo(5));
}(api);

两种方案的核心都是通过局部转发，将Api的成员函数映射为lambda作用域内的本地函数，实现无需显式上下文指针的调用。

若在同一进程的二进制兼容动态库间使用该方案，需注意以下风险：

• 二进制布局不一致：若主程序与动态库编译时的结构体对齐规则、编译器版本/选项不同，Api结构体的内存布局可能存在差异，导致成员函数调用时参数传递错误或内存访问越界。
• 虚函数表不匹配：若Api是多态类，主程序与动态库的虚函数表顺序、虚函数实现地址可能不一致，调用虚函数会触发未定义行为（如崩溃、逻辑错误）。
• 符号解析冲突：非虚成员函数可能在动态库中被解析为本地版本，而非主程序中的实现，导致业务逻辑不符合预期。
• ABI兼容性问题：不同编译器或同一编译器不同版本的ABI（应用二进制接口）差异，会导致函数调用约定、名字修饰规则不匹配，引发链接错误或运行时崩溃。
• 对象生存期风险：若动态库中的可调用对象持有Api指针的引用，主程序释放该Api对象后，动态库内会出现悬空指针，导致非法内存访问。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者dtech