为什么自由函数指针总是类型指针,而成员函数指针实际上不是指针？

Question

我对C++处理函数指针和成员函数指针的方式感到困惑,所以我在这个示例代码中提炼了我的怀疑:

#include <iostream>
#include <type_traits>
#include <functional>
#include <typeinfo>
using namespace std;

struct asd{ void f(){ } };
void f(){}

template<typename T> void g(T f){
    cout<<"T of g is "<<
            (is_pointer<T>::value?"pointer":
                    (is_function<T>::value?"function":
                            (is_member_function_pointer<T>::value?"member function pointer":
                                    "something else")))<<" -------- ";

    typedef typename remove_pointer<T>::type TlessPointer;
    cout<<"T of g less a pointer is "<<
            (is_pointer<TlessPointer>::value?"pointer":
                    (is_function<TlessPointer>::value?"function":
                            (is_member_function_pointer<TlessPointer>::value?"member function pointer":
                                    "something else")))<<endl;
}

int main(){
    cout<<"free function ";
    g(f);
    cout<<endl<<"(multiple times) dereferenced free function (!!!) ";
    g(******f);
    cout<<endl<<"member function ";
    g(&asd::f);
    //this won't compile: g(*&asd::f);
}

此代码打印:

g的自由函数T是指针-------- g的指针少于指针的函数

(多次)解除引用的自由函数(!!!)G的指针是指针--------少了一个指针就是函数

g的成员函数T是成员函数指针-------- g少了一个指针是成员函数指针

所以(请原谅我一次的问题的开放性):为什么函数和函数指针被如此区别对待,也就是说,为什么前者被威胁为真正的指针而后者呢？有历史原因吗？

Answer 1

如果函数是虚函数,则指向成员函数的指针必须正常工作.在这种情况下,它不能简单地是指向函数的指针,因为它必须根据它所应用的对象的动态类型调度到不同的函数.

它通常包含:

• 一个标志,表明它是否是虚拟的;
• 如果是非虚拟的,则为"普通"函数指针;
• 如果是虚拟,则表示vtable中的函数索引(假设虚拟调度是使用表实现的).