如何将成员函数指针传递给模板函数以消除C++代码冗余

问题核心原因 #

原代码无法编译的关键错误有两个：

• 成员函数指针传递错误：调用getNumbersSet时，误传了Base/Derived类的成员函数指针（如&Base::getNumbersSet1），但模板函数实际需要的是T（即SBase/SDerived）类型的成员函数指针。
• std::bind用法错误：代码中&T::getNumberFunc是错误写法，getNumberFunc本身已经是T的成员函数指针，无需再取地址。

修正后的实现 #

1. 修正Base类的模板函数 #

直接通过成员函数指针调用，代码更简洁高效：

class Base {
public:
    virtual std::vector<int32_t> getNumbersSet1();
    virtual std::vector<int32_t> getNumbersSet2();
protected:
    std::vector<SBase> sVec;

private:
    template<class T>
    static std::vector<int32_t> getNumbersSet(const std::vector<T>& svec, std::vector<int32_t>(T::* getNumberFunc)() const) {
        std::vector<int32_t> retval;
        for (const T& a : svec) {
            // 直接通过成员函数指针调用目标方法
            std::vector<int32_t> tmp = (a.*getNumberFunc)();
            retval.insert(retval.end(), tmp.cbegin(), tmp.cend());
        }
        return retval; // 原代码遗漏return语句
    }
};

若坚持使用std::bind，正确写法如下：

template<class T>
static std::vector<int32_t> getNumbersSet(const std::vector<T>& svec, std::vector<int32_t>(T::* getNumberFunc)() const) {
    std::vector<int32_t> retval;
    for (const T& a : svec) {
        auto getNumbersOfT = std::bind(getNumberFunc, std::cref(a));
        std::vector<int32_t> tmp = getNumbersOfT();
        retval.insert(retval.end(), tmp.cbegin(), tmp.cend());
    }
    return retval;
}

2. 修正模板函数的调用代码 #

传递SBase/SDerived对应的成员函数指针，而非Base/Derived的：

// Base类成员函数实现
std::vector<int32_t> Base::getNumbersSet1() {
    return getNumbersSet<SBase>(sVec, &SBase::getNumbersSet1);
}

std::vector<int32_t> Base::getNumbersSet2() {
    return getNumbersSet<SBase>(sVec, &SBase::getNumbersSet2);
}

// Derived类成员函数实现
std::vector<int32_t> Derived::getNumbersSet1() {
    return Base::getNumbersSet<SDerived>(sVec, &SDerived::getNumbersSet1);
}

std::vector<int32_t> Derived::getNumbersSet2() {
    return Base::getNumbersSet<SDerived>(sVec, &SDerived::getNumbersSet2);
}

额外优化：消除Base与Derived的冗余 #

Derived类重新定义sVec会隐藏Base的同名成员，可将Base改为模板类进一步简化：

template<typename SType>
class BaseTemplate {
public:
    virtual std::vector<int32_t> getNumbersSet1() {
        return getNumbersSet(sVec, &SType::getNumbersSet1);
    }
    virtual std::vector<int32_t> getNumbersSet2() {
        return getNumbersSet(sVec, &SType::getNumbersSet2);
    }
protected:
    std::vector<SType> sVec;

private:
    template<class T>
    static std::vector<int32_t> getNumbersSet(const std::vector<T>& svec, std::vector<int32_t>(T::* getNumberFunc)() const) {
        std::vector<int32_t> retval;
        for (const T& a : svec) {
            std::vector<int32_t> tmp = (a.*getNumberFunc)();
            retval.insert(retval.end(), tmp.cbegin(), tmp.cend());
        }
        return retval;
    }
};

// 使用方式
class Base : public BaseTemplate<SBase> {};
class Derived : public BaseTemplate<SDerived> {};

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jambodev