Portieren von Delegates aus C# nach C++ HowTo

Matse

Hallo ihr,

ich habe gerade einen C# Kurs gehabt. Programmiere aber beruflich eigentlich immer C++. Während des Kurses habe ich delegates kennengelernt und habe da ziemlich einfach folgendes programmiert.

class Program
{
		public delegate double function(double x); // defieniere Delegate
        public static double eval(function f, double x) // auswerte Funktion die eine function als Parameter bekommt
        {
            return f(x); // gibt function an Stelle x zurück
        }
        public static double myFunction(double x) // eigene Implementierung einer Funktion die auf das Delegate(Schablone) passt
        {
            return x;
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            function f; // delegate 
            f = new function(Math.Cos); // versehe delegate mit function
            Console.WriteLine(eval(Math.Cos, 0)); // rufe die function in eval direkt auf
            Console.WriteLine(eval(f, 0)); // oder das damit versehene delegate 
            f = new function(myFunction); // mit selbst geschriebener Funktion
            Console.WriteLine(eval(myFunction, 3));
            Console.WriteLine(eval(f, 3));
            Console.ReadKey();
        }
}

jetzt meine Frage:
ich würde sowas gerne in C++ machen. Ich habe dazu auch das Stroustrup buch bemüht und bin da auf das Kapitel Funktionszeiger gestoßen.
dort steht dann zum Beispiel sowas:

#include "stdafx.h"
#include "Punkt.h";
#include <iostream>
#include <string>
#include "math.h"
using namespace std;

void fehler(string s) // Methode die einen string auf den Bildschirm schreibt
{
	cout << s << endl;
}
void (*efct)(string); // Funktionszeiger mit derselben Funktion

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	efct = &fehler; // gebe dem Funktionszeiger die Adresse von fehler
	efct("Hallo"); // rufen den Funktionszeiger mit "Hallo" auf
	return 0;
}

Das ist auch schön das das klappt nur würde ich ja gerne eine Methode mit variablen Funktionen wie oben in C# gemacht aufrufen.
Also auch das es eine eval Methode gibt die ich mit jeder beliebigen Funktion aufrufen kann (Kreis, Gerade, Polynom gerad n etc.) und diese an der Stelle x auswerten kann. Könnt ihr mir vielleicht Schlagwörter schicken oder einfach Programmiertipps geben oder eine Anleitung. Programmieren würd ichs schon selbst.
Ich danke schonmal

liebe Grüße
matse

DocShoe

Du solltest mal einen Blick auf die boost Bibliotheken werfen, da gibt es z.B. boost::function, das sowas erschlagen könnte.

theta

Oder auch std::tr1::function<..> / std::tr1::bind(..)

Hallo,
hier mal ein kleines Beispiel für dich mit tr1-Mitteln, welche im neuen Standard dann einfach im std-namespcae zu finden sind unter functional.
Aber bis es soweit ist:

#include <iostream>
#include <tr1/functional>

std::tr1::function<double(double)> delegate; //als templateparameter wird der funktionstyp angegeben, hier eine funktion, die ein double zurückgibt und einen double erwartet
double myFunction(double x) 
{
    return x;
}
int main()
{
 delegate MeineFunktion = &myFunction;
 std::cout << MeineFunktion(3.14) << std::endl;
}

Soweit einmal runtergetippt aus dem Kopf, sollte so aber funktionieren.
Brauchst du noch ein Beispiel, um Klassenmethoden zu binden, sag einfach Bescheid.

Gruß Gate

krümelkacker

In den Beispielen des OPs werden nur freie Funktionen oder statische Elementfunktionen benutzt. Hier reichen Funktionszeiger sogar aus. In C# kann man über "Delegates" auch nicht-statische Elementfunktionen ("Objekt-Methoden") aufrufen. Das ist sogar der eigentliche Witz an diesen Dingern. Das und noch mehr bekommst Du mit boost/std::tr1 function und boost/std::tr1 bind.

Wenn Du Dich auf freie Funktionen und Elementfunktionen beschränken willst -- also so, wie es bei C# ist, ohne "Funktoren" -- dann kann man das auch mit etwas weniger Overhead erledigen. Man kommt ohne dynamischen Speicher aus und kann dadurch, dass Funktionszeiger als Template-Parameter benutzt werden, Inlining ausnutzen. Das sollte dann mit einem guten Compiler recht flott laufen.

Folgendes kompiliert bei mir mit

g++ -std=c++0x -Wall delegate.cpp

(Ich nutze hier die experimentellen C++0x Erweiterungen des GCCs, um beliebig viele Funktionsargumente unterstützen zu können.)

#include <stdexcept>
#include <utility>

template<class Ret, class...Args>
struct wrapper
{
   template<Ret(*FunPtr)(Args...)>
   struct free_fun
   {
      static Ret invoke(void*, Args... args)
      { return FunPtr(std::forward<Args>(args)...); }
   };

   template<class C, Ret (C::*MemFun)(Args...)>
   struct mem_fun_nonconst
   {
      static Ret invoke(void* obj, Args... args)
      { return (static_cast<C*>(obj)->*MemFun)(std::forward<Args>(args)...); }
   };

   template<class C, Ret (C::*MemFun)(Args...) const>
   struct mem_fun_const
   {
      static Ret invoke(void* obj, Args... args)
      { return (static_cast<C const*>(obj)->*MemFun)(std::forward<Args>(args)...); }
   };
};

class bad_function_call : public std::logic_error
{
public:
  bad_function_call()
  : logic_error("bad function call") {}
};

template<typename FunSig> class delegate;

template<class Ret, class... Args>
class delegate<Ret(Args...)>
{
  Ret (*fun)(void*, Args...);
  void *data;

  static Ret unbound(void*, Args...)
  { throw bad_function_call(); }

public:
  delegate() : fun(&unbound), data(0) {}

  Ret operator()(Args... args) const
  { return fun(data,std::forward<Args>(args)...); }

  template<Ret(*FunPtr)(Args...)>
  void init()
  { 
    typedef typename wrapper<Ret,Args...>::template free_fun<FunPtr> w;
    fun = &w::invoke;
    data = 0;
  }

  template<class C, Ret(C::*MemFun)(Args...)>
  void init(C* obj)
  { 
    typedef typename wrapper<Ret,Args...>::template mem_fun_nonconst<C,MemFun> w;
    fun = &w::invoke;
    data = obj;
  }

  template<class C, Ret(C::*MemFun)(Args...) const>
  void init(C const* obj)
  { 
    typedef typename wrapper<Ret,Args...>::template mem_fun_const<C,MemFun> w;
    fun = &w::invoke;
    data = const_cast<C*>(obj);
  }
};

#include <iostream>

int plus(int a, int b) {return a+b;}
int minus(int a, int b) {return a-b;}

struct foo
{
  int param;
  explicit foo(int p) : param(p) {}
  int dings(int a, int b) const
  { return (a-param)*(b+param); }
};

int main()
{
  delegate<int(int,int)> d;

  d.init<&plus>();
  std::cout << d(9,5) << '\n';

  d.init<&minus>();
  std::cout << d(9,5) << '\n';

  foo f (2);
  d.init<foo,&foo::dings>(&f);
  std::cout << d(9,5) << '\n';
}

und liefert folgende Ausgabe:

14
4
49

kk