как избежать статической функции-члена при использовании gsl с С++

Вы можете легко обернуть функции-члены, используя следующий код (это хорошо известное решение)

 class gsl_function_pp : public gsl_function
 {
    public:
    gsl_function_pp(std::function<double(double)> const& func) : _func(func){
      function=&gsl_function_pp::invoke;
      params=this;
    }    
    private:
    std::function<double(double)> _func;
    static double invoke(double x, void *params) {
     return static_cast<gsl_function_pp*>(params)->_func(x);
   }
};

Затем вы можете использовать std::bind для переноса функции-члена в std::function. Пример:

gsl_function_pp Fp( std::bind(&Class::member_function, &(*this),  std::placeholders::_1) );
gsl_function *F = static_cast<gsl_function*>(&Fp);     

Однако вы должны знать о снижении производительности std::function, прежде чем включать функции-члены в программу интеграции gsl. См. раздел template и std::function . Чтобы избежать этого падения производительности (которое может быть или не быть критическим для вас), вы должны использовать шаблоны, как показано ниже.

template< typename F >
  class gsl_function_pp : public gsl_function {
  public:
  gsl_function_pp(const F& func) : _func(func) {
    function = &gsl_function_pp::invoke;
    params=this;
  }
  private:
  const F& _func;
  static double invoke(double x, void *params) {
    return static_cast<gsl_function_pp*>(params)->_func(x);
  }
};

В этом случае для вызова функции-члена вам потребуется следующее

 Class* ptr2 = this;
 auto ptr = [=](double x)->double{return ptr2->foo(x);};
 gsl_function_pp<decltype(ptr)> Fp(ptr);     
 gsl_function *F = static_cast<gsl_function*>(&Fp);   

PS: ссылка template vs std::function объясняет, что компилятору обычно легче оптимизация шаблонов, чем std::function (что критично для производительности, если ваш код выполняет тяжелые числовые вычисления). Таким образом, даже сложный обходной путь во втором примере кажется более громоздким, я бы предпочел шаблоны, а не std::function.

GSL использует функции C-типа “int (*)(char,float)”, а не C++-типа “int (Fred::*)(char,float)”. Чтобы преобразовать функцию-член в функцию C-типа, вам нужно добавить static.

см. Является ли тип функции "указатель на член" " отличается от "указатель на функцию"?

Почему вы беспокоитесь о статической функции в этом случае? Переменные и/или объекты, объявленные в статической функции, не распределяются между разными потоками, если только они сами не являются статическими (что в вашем случае не является таковым).

Ваш код что-то не делает?

Извините, но то, что вы пытаетесь сделать, не имеет никакого смысла. Какие бы проблемы безопасности нитей вас не беспокоили, они не будут решены добавлением или удалением ключевого слова static.

Единственная причина, по которой вы должны сделать g нестатическим, заключается в том, что экземпляр A каким-то образом требуется для работы g. И текущая реализация g не требует такого экземпляра.

Обратите внимание, что вы также можете сделать g глобальной функцией без ключевого слова static. Видимой разницы в вашем случае не будет. Однако в вашем случае лучше иметь g в классе, который использует его как статическую функцию.

Кроме того, здесь есть некоторый связанный материал об указателях на (static/ нестатические) функции-члены.