### 如何让API回调你的VC类成员函数而不是静态函数
#### 概述
在软件开发过程中，特别是使用C++进行Windows编程时，我们经常会遇到需要将一个类的成员函数作为回调函数传递给某个API（应用程序接口）的情况。然而，由于历史原因和技术限制，大多数API倾向于接受静态函数作为回调。这是因为静态函数更容易调用且不依赖于特定对象实例的存在。但是，对于面向对象编程而言，使用静态函数并不总是理想的解决方案，因为它可能会导致代码结构混乱、可维护性降低等问题。
本文将介绍一种技术，可以在不修改现有API的前提下，将类的成员函数转换为静态函数进行回调。这种方法利用了Windows平台下的内存分配和汇编语言特性，通过创建一个特殊的结构体和辅助函数来实现成员函数到静态函数的转换。
#### 实现原理
为了实现这一目标，我们需要定义一个特殊的结构体`_ACCallbackOpCodes`，用于存储成员函数的信息，包括指向实际成员函数的地址、指向对象实例的指针等。此外，还需要编写一个简单的汇编语言函数`STDACJMPProc`，用于跳转到实际的成员函数执行。
### 实现步骤
#### 定义结构体
我们需要定义一个结构体`_ACCallbackOpCodes`，该结构体包含以下字段：
- `char tag`: 用于标识这是一个跳转指令。
- `LONG_PTR offset`: 表示从当前指令位置到目标函数地址的距离。
- `LONG_PTR _this`: 指向成员函数所属的对象实例。
- `LONG_PTR _func`: 指向成员函数的地址。
```cpp
struct _ACCallbackOpCodes {
unsigned char tag; // CALL e8
LONG_PTR offset; // offset (dest - src - 5, 5 = sizeof(tag + offset))
LONG_PTR _this; // at this pointer
LONG_PTR _func; // pointer to real member function address
};
```
#### 编写跳转函数
接下来，我们需要编写一个简单的裸汇编函数`STDACJMPProc`，该函数的作用是从当前位置跳转到实际的成员函数执行。这里我们使用`asm`关键字来嵌入汇编代码：
```cpp
static __declspec(naked) int STDACJMPProc() {
_asm {
POP ECX
MOV EAX, DWORD PTR [ECX + 4] // func
MOV ECX, [ECX] // this
JMP EAX
}
}
```
#### 计算偏移量
为了计算从当前指令位置到目标函数的偏移量，我们需要编写一个辅助函数`CalcJmpOffset`：
```cpp
static LONG_PTR CalcJmpOffset(LONG_PTR Src, LONG_PTR Dest) {
return Dest - (Src + 5);
}
```
#### 创建辅助类
我们需要定义一个模板类`ACCallback`，用于管理成员函数到静态函数的转换过程：
```cpp
template<typename _TPStdFunc, class _TClass, typename _TPMemberFunc>
class ACCallback {
public:
_TClass* m_pThis;
_TPMemberFunc m_pFunc;
private:
_TPStdFunc m_pStdFunc;
void MakeCode() {
if (m_pStdFunc) ::VirtualFree(m_pStdFunc, 0, MEM_RELEASE);
m_pStdFunc = (_TPStdFunc)::VirtualAlloc(NULL, sizeof(_ACCallbackOpCodes), MEM_COMMIT, PAGE_EXECUTE_READWRITE);
_ACCallbackOpCodes* p = (_ACCallbackOpCodes*)m_pStdFunc;
p->_func = *(LONG_PTR*)&m_pFunc;
p->_this = (LONG_PTR)m_pThis;
p->tag = 0xE8;
p->offset = CalcJmpOffset((LONG_PTR)p, (LONG_PTR)STDACJMPProc);
}
public:
ACCallback(_TClass* pThis, _TPMemberFunc pFunc) {
m_pFunc = pFunc;
m_pThis = pThis;
m_pStdFunc = NULL;
MakeCode();
}
// 其他必要的成员函数，如析构函数等
};
```
### 使用示例
假设我们有一个名为`MyClass`的类，其中包含一个成员函数`void MyFunction(int arg)`，我们希望将其作为回调函数传递给某个API。
我们需要实例化`ACCallback`类，并将`MyClass`的实例和`MyFunction`成员函数传递给构造函数。然后，我们可以将`ACCallback`对象中的`m_pStdFunc`字段作为静态函数指针传递给API。
### 总结
通过上述方法，我们成功地实现了将类的成员函数转换为静态函数进行回调的功能。这种方法不仅避免了全局变量的使用，还保持了面向对象编程的优点，提高了代码的可读性和可维护性。需要注意的是，这种方法依赖于特定的操作系统特性（例如Windows下的内存管理），因此可能不适用于所有环境。此外，在使用这种方法时，应确保`ACCallback`对象的生命周期足够长，以避免潜在的内存访问问题。
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