如何使用std::bind绑定纯虚函数接口的成员方法？

我们有如下类层次结构：

class Add3Interface {
  virtual int add3 (const int&) const = 0;
};

class Add3: public Add3Interface {
  virtual int add3 (const int& arg) const override {
    return arg + 3;
  }
};

我希望绑定add3方法，用于std::views::transform这类场景。绑定具体类Add3的方法可以正常运行：

const Add3 myAdder{};
const auto myFun = std::bind(&Add3::add3, myAdder, std::placeholder::_1);

但我的场景中无法访问具体类型，只能通过Add3Interface接口操作，尝试以下代码时编译器报错：

auto foo(Add3Interface& myAdder) {
    const auto myFun = std::bind(&Add3Interface::add3, myAdder,
                                 std::placeholders::_1);
    // ...
}

错误信息：

/usr/include/c++/11/tuple:238:13: error: cannot declare field ‘std::_Head_base<0, Add3Interface, false>::_M_head_impl’ to be of abstract type ‘Add3Interface’

我试过用typeid解决但出现语法错误，虽然可以用lambda实现：

const auto myFun = [&myAdder] (const auto& arg) { return myAdder.add3(arg); };

但从语义上更偏好使用std::bind，请问该如何实现？

问题出在std::bind的参数传递方式上：当你直接传入myAdder（Add3Interface&类型）时，std::bind会默认拷贝这个参数，但Add3Interface是抽象类，无法实例化，自然不能拷贝，这就是报错的原因。

要解决这个问题，你需要让std::bind保存对象的引用而非拷贝，使用std::ref（或std::cref如果对象是const引用）来包装参数：

auto foo(Add3Interface& myAdder) {
    const auto myFun = std::bind(&Add3Interface::add3, std::ref(myAdder),
                                 std::placeholders::_1);
    // 使用myFun...
}

如果myAdder是const引用，就用std::cref：

auto foo(const Add3Interface& myAdder) {
    const auto myFun = std::bind(&Add3Interface::add3, std::cref(myAdder),
                                 std::placeholders::_1);
    // 使用myFun...
}

这样std::bind内部会保存一个引用包装器，不会尝试拷贝抽象类对象，就能正常绑定虚方法，后续调用时会自动转发到实际的派生类实现。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者antonio