Как мне `std::bind` нестатический член класса к функции обратного вызова Win32 `WNDPROC`?

Хотя JohnB уже подробно объяснил, почему это невозможно, вот общее решение проблемы, которую вы пытаетесь решить: Предоставление доступа к экземпляру класса статическому члену класса.

Руководящий принцип решения заключается в том, что указатель экземпляра должен храниться таким образом, чтобы он был доступен для статического члена класса. При работе с окнами дополнительная память окна является хорошим местом для хранения этой информации. Запрашиваемый объем дополнительной памяти окна указывается через WNDCLASSEXW::cbWndExtra, а доступ к данным предоставляется через SetWindowLongPtr и GetWindowLongPtr.

1. Сохраните указатель экземпляра в области дополнительных данных окна после построения:

   void Create()
   {
       WNDCLASSEXW WindowClass;
       // ...
       // Assign the static WindowProc
       WindowClass.lpfnWndProc = &MainWindow::StaticWindowProc;
       // Reserve space to store the instance pointer
       WindowClass.cbWndExtra  = sizeof(MainWindow*);
       // ...
       RegisterClassExW(&WindowClass);
       m_hWnd = CreateWindowEx( /* ... */ );
   
       // Store instance pointer
       SetWindowLongPtrW(m_hWnd, 0, reinterpret_cast<LONG_PTR>(this));
   }
   

2. Получите указатель экземпляра из статической оконной процедуры и вызовите функцию-член оконной процедуры:

   static LRESULT CALLBACK StaticWindowProc( _In_ HWND hwnd,
                                             _In_ UINT uMsg,
                                             _In_ WPARAM wParam,
                                             _In_ LPARAM lParam )
   {
       // Retrieve instance pointer
       MainWindow* pWnd = reinterpret_cast<MainWindow*>(GetWindowLongPtrW(hwnd, 0));
       if ( pWnd != NULL )  // See Note 1 below
           // Call member function if instance is available
           return pWnd->WindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
       else
           // Otherwise perform default message handling
           return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
   }
   

   Подпись члена класса WindowProc такая же, как и в предоставленном вами коде.

Это один из способов реализовать желаемое поведение. Реми Лебо предложил вариант, преимущество которого состоит в том, что все сообщения перенаправляются через член класса WindowProc:

1. Выделите место в окне дополнительных данных (то же, что и выше):

   void Create()
   {
       WNDCLASSEXW WindowClass;
       // ...
       // Assign the static WindowProc
       WindowClass.lpfnWndProc = &MainWindow::StaticWindowProc;
       // Reserve space to store the instance pointer
       WindowClass.cbWndExtra  = sizeof(MainWindow*);
       // ...
   

2. Передать указатель экземпляра на CreateWindowExW:

       m_hWnd = CreateWindowEx( /* ... */,
                                static_cast<LPVOID>(this) );
       // SetWindowLongPtrW is called from the message handler
   }
   

3. Извлеките указатель экземпляра и сохраните его в области дополнительных данных окна при первом сообщении (WM_NCCREATE) отправляется в окно:

   static LRESULT CALLBACK StaticWindowProc( _In_ HWND hwnd,
                                             _In_ UINT uMsg,
                                             _In_ WPARAM wParam,
                                             _In_ LPARAM lParam )
   {
       // Store instance pointer while handling the first message
       if ( uMsg == WM_NCCREATE )
       {
           CREATESTRUCT* pCS = reinterpret_cast<CREATESTRUCT*>(lParam);
           LPVOID pThis = pCS->lpCreateParams;
           SetWindowLongPtrW(hwnd, 0, reinterpret_cast<LONG_PTR>(pThis));
       }
   
       // At this point the instance pointer will always be available
       MainWindow* pWnd = reinterpret_cast<MainWindow*>(GetWindowLongPtrW(hwnd, 0));
       // see Note 1a below
       return pWnd->WindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
   }
   

Примечание 1. Указатель экземпляра сохраняется в области дополнительных данных окна после создания окна, а lpfnWndProc устанавливается до создания. Это означает, что StaticWindowProc будет вызываться, пока указатель экземпляра еще недоступен. Как следствие, оператор if внутри StaticWindowProc требуется, чтобы сообщения во время создания (например, WM_CREATE) правильно обрабатывались.

Примечание 1a. Ограничения, указанные в примечании 1, не применяются к альтернативной реализации. Указатель экземпляра будет доступен начиная с первого сообщения, и, следовательно, для всех сообщений будет вызываться член класса WindowProc.

Примечание 2. Если вы хотите уничтожить экземпляр класса C++ при уничтожении базового HWND, WM_NCDESTROY — это место, где это можно сделать; это последнее сообщение, отправляемое любому окну.

Думаю, вы не можете этого сделать, так как WNDPROC означает указатель на функцию. Любой указатель на функцию можно преобразовать в std::function, но не каждый std::function представляет собой указатель на функцию.

Доказательство невозможности вашего плана: технически WNDPROC представляет собой только адрес вызываемой функции в памяти. Следовательно, переменная типа WNDPROC не содержит «пробела» для хранения информации о связанных параметрах.

Это та же проблема, что и в следующем примере:

typedef void (* callbackFn) ();

struct CallingObject {
    callbackFn _callback;

    CallingObject (callbackFn theCallback) : _callback (theCallback) {
    }

    void Do () {
       _callback ();
    }
};

void f () { std::cout << "f called"; }
void g () { std::cout << "g called"; }
void h (int i) { std::cout << "h called with parameter " << i; }

int main () {
    CallingObject objF (f); objF.Do (); // ok
    CallingObject objG (g); objG.Do (); // ok

}

Тем не менее, чтобы вызвать h из CallingObject с некоторым значением параметра, определенным во время выполнения, вы должны сохранить значение параметра в статической переменной, а затем написать функцию-оболочку, вызывающую h с этим значением в качестве аргумента.

По этой причине функции обратного вызова обычно принимают аргумент типа void *, куда вы можете передавать произвольные данные, необходимые для расчета.