如何提取C++成员函数指针去除类限定后的普通函数类型

不存在符合C++标准的通用方案，可以直接抹除成员函数指针的类作用域限定，得到你举例的那种签名完全对应的普通函数指针，也就是void(Foo::*)()到void(*)()这种直接类型等价转换是做不到的。

核心原因 #

• 非静态成员函数和普通函数的调用规则本质不同：非静态成员函数调用时会隐式追加this指针作为第一个隐含参数，签名里没写不代表这个参数不存在，二者的调用约定、栈帧结构完全不匹配。
• 成员函数指针本身的内存布局不固定：受类的继承关系（比如是否有虚继承、多继承）、成员函数的限定符影响，成员函数指针的长度在不同场景下可能从8字节到24字节不等，根本无法和固定长度的普通函数指针做等价转换。
• 任何用reinterpret_cast强行把成员函数指针转成普通函数指针的写法，都是标准明确规定的未定义行为，没有可移植性，调用时大概率会出现内存访问错误、逻辑跑飞的问题。

你想要从仿函数的operator()类型自动推导签名、直接给std::function传参的目标，完全不需要做“成员函数指针转普通函数指针”这种危险操作，只需要做类型提取即可：通过模板特化把成员函数指针里的返回值类型、参数列表拆出来，重新拼接成std::function需要的函数签名。

实现代码 #

#include <functional>

// 主模板，默认匹配普通可调用类型
template <class T>
struct magic_get_function_type {
    using type = T;
};

// 特化：匹配无CV限定、无引用限定的非静态成员函数指针
template <class Ret, class ClassType, class... Args>
struct magic_get_function_type<Ret (ClassType::*)(Args...)> {
    using type = Ret(Args...);
};

// 特化：匹配const修饰的成员函数（绝大多数仿函数的operator()都是const属性）
template <class Ret, class ClassType, class... Args>
struct magic_get_function_type<Ret (ClassType::*)(Args...) const> {
    using type = Ret(Args...);
};

// 按需扩展其他限定符的特化：volatile、const volatile、左值引用&、右值引用&&即可
template <class Ret, class ClassType, class... Args>
struct magic_get_function_type<Ret (ClassType::*)(Args...) volatile> {
    using type = Ret(Args...);
};
template <class Ret, class ClassType, class... Args>
struct magic_get_function_type<Ret (ClassType::*)(Args...) const volatile> {
    using type = Ret(Args...);
};

使用示例 #

struct Functor {
    void operator()(int x, double y, float z) const {
        // 自定义逻辑
    }
};

int main() {
    Functor f;
    // 自动推导得到签名void(int, double, float)，std::function可直接接收仿函数实例
    std::function<magic_get_function_type<decltype(&Functor::operator())>::type> stdfunc{f};
    stdfunc(1, 2.3, 4.5f); // 正常调用
    return 0;
}

注意：写decltype的时候必须对Functor::operator()取地址，也就是加&，否则拿到的是成员函数的左值引用类型，匹配不到我们写的指针特化版本。

这个实现全程没有做任何危险的类型强制转换，只是在编译期完成类型的拆分和重组，完全符合C标准，在所有支持C11及以上版本的编译器上都可以正常工作。std::function本身就具备存储、调用仿函数的能力，你只需要给它传递正确的签名即可，不需要把成员函数本身转成普通函数指针。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者JensB