C++でメンバ関数をクラス外の関数から呼び出す方法 on Arduino

Question

ArduinoのattachInterruptにメンバー関数を割り当てる方法について質問です。
このページの回答を参考に
test_class.ino

#include "test.h"

Foo foo;
typedef void (*fnInterrupt)();
fnInterrupt refInterrupt;

void setup(){
 Serial.begin(115200);
 attachInterrupt(0,callMethod,RISING);
}

void loop(){
}

//--------Foo Class--------------
void Foo::bar(){
  static uint8_t a = 0;
  a++;
}

void Foo::setMethod(){
  setReference(this->*bar);
}
//------------------------------


void setReference(void (*method)()){
  refInterrupt = method;
}

void callMethod(){
  refInterrupt();
}

test.h

#ifndef __TEST_H_
#define __TEST_H_

class Foo{
 public:
   void bar();
   void setMethod();
};


#endif

というスケッチとヘッダーを作ってみました。
リンク先の回答と違い、インスタンス名を直接指定してメンバ関数の参照を渡すのではなく、インスタンス内からインスタンス自身.bar()の参照を渡して、そのメンバ関数を呼び出す関数を割り込み関数に当てたいと考えています。

/Users/username/Documents/Arduino/test_class/test_class.ino: In member function 'void Foo::setMethod()':
test_class:22: error: '((Foo*)this)->Foo::bar' cannot be used as a member pointer, since it is of type '<unresolved overloaded function type>'
   setReference(this->*bar);
                       ^
test_class:22: error: 'setReference' was not declared in this scope
   setReference(this->*bar);
                          ^
/Users/username/Documents/Arduino/test_class/test_class.ino: At global scope:
test_class:27: error: variable or field 'setReference' declared void
 void setReference((*method)){
                  ^
test_class:27: error: 'method' was not declared in this scope
 void setReference((*method)){
                     ^
exit status 1
'((Foo*)this)->Foo::bar' cannot be used as a member pointer, since it is of type '<unresolved overloaded function type>'

しかしというエラーが発生してしまいます。
まだArduinoもCも入門レベルなので質問に問題がありましたら申し訳ありません。

この問題についてわかる方がいらっしゃいましたら、ご回答いただけると嬉しいです。
よろしくお願いいたします。

Answer 1

Arduinoの経験は全くありませんので、もし妙な回答をしていたらすみません。

---

fooがグローバル変数であるなら、フレンド関数を使うのが簡単かと思います。

#ifndef MY_HEADER_INCLUDED
#define MY_HEADER_INCLUDED

class Foo {
    friend void bar(void);

private:
    const int num_;

public:
    Foo(int num) : num_(num) {}
};

#endif

#include <iostream>
#include <functional>
#include "header.hpp"

Foo foo(42);

void bar(void) {
    // フレンド関数はprivateな操作／属性にアクセスできる
    std::cout << foo.num_ << std::endl;
}

using BarFunc = std::function<void(void)>;
BarFunc func;

void setFunc(const BarFunc& func) {
    ::func = func;
}
void call(void) {
    func();
}

int main(void) {
    setFunc(bar);
    call();
    return 0;
}

しかし、フレンド関数は使い方を誤ると思わぬバグを誘発します。
今後プログラムが肥大するなら、fooがグローバル変数であることも含め再考した方が良いでしょう。

Comments

[tanisou]

ご回答ありがとうございます、確認が遅れてしまいました。
フレンド関数という存在があるのですね！
今回私がつまずいていたのは、メンバ関数を引数にできず非メンバな関数のみを引数にとるArduinoの割り込み関数にメンバ関数を動的に割り当てたいということから質問をしてみました。
フレンド関数についてイマイチまだ理解できてないのですが、もっと調べて見て使えそうだったら検討してみたいとおもいます！
ご回答ありがとうございました！

Answer 2

VC++でおためし。Arduinoでも同じぢゃろ。

#include <iostream>

class Operation {
  int last_;
public:
  int add(int x, int y) { return last_ = x+y; }
  int sub(int x, int y) { return last_ = x-y; }
  int mul(int x, int y) { return last_ = x*y; }
  int last() const { return last_; }
};

class Foo {
  Operation* opr_;
  int (Operation::* fun_)(int, int);
public:
  void set(Operation* opr, int (Operation::* fun)(int, int) ){
    opr_ = opr;
    fun_ = fun;
  }
  int exec(int x, int y) {
    return (opr_->*fun_)(x, y);
  }
};

int main() {
  using namespace std;
  
  Operation op;
  Foo foo;
  
  foo.set(&op, &Operation::add);
  cout << "1+2= " << foo.exec(1,2) << endl;
  foo.set(&op, &Operation::mul);
  cout << "2+3= " << foo.exec(2,3) << endl;
  cout << "last result = " << op.last() << endl;
}

/* 実行結果
1+2= 3
2+3= 6
last result = 6
*/

[追記] こゆこと?

#include <iostream>

class Operation {
  int last_;
public:
  int add(int x, int y) { return last_ = x+y; }
  int sub(int x, int y) { return last_ = x-y; }
  int mul(int x, int y) { return last_ = x*y; }
  int last() const { return last_; }
};

class Foo {
  Operation* opr_;
public:
  void set(Operation* opr) {
    opr_ = opr;
  }
  int exec_add(int x, int y) {
    return opr_->add(x, y);
  }
};

int main() {
  using namespace std;

  Operation op;
  Foo foo;

  foo.set(&op);
  cout << "1+2= " << foo.exec_add(1,2) << endl;
  cout << "2+3= " << foo.exec_add(2,3) << endl;
  cout << "last result = " << op.last() << endl;
}

/* 実行結果
1+2= 3
2+3= 5
last result = 5
*/

Comments

[tanisou]

早速のご回答ありがとうございます！
すみません、僕の質問の仕方が悪かったのと理解不足なのですが
Pythonで言う所のselfをインスタンスのメソッドで他の関数へ渡し、そのインスタンスに属する何か他のメソッドを呼びたいということです。
それともCやC++ではメンバ関数の引数で前もって特定のクラスやメソッド、またそのポインタとして宣言していないと使えないということでしょうか。

関数名、変数名など異なりますが、Pythonでこんな感じのことをCで行いたかったのです。

instance_reference = None

def set_instance(instance):
global instance_reference
instance_reference = instance

def call_method():
instance_reference.add()

class Test():
def __init__(self):
super(Test,self).__init__()
self.set_self()

def add(self):
print('called instance_reference.add !')

def set_self(self):
set_instance(self)

if __name__ == '__main__':
Instance_test = Test()
call_method()

[episteme]

追記した。これがお望みのものだろうか。

[tanisou]

ありがとうございます！！！
おかげさまで詰まっていたところを解決することができました。