c++11之function和bind

假装没事ソ 提交于 2019-12-17 08:47:27

前言

可调用对象:对于一个对象或表达式,如果可以对其使用调用运算符,则称该对象或表达式为可调用对象。
C++语言中有几种可调用对象:函数、函数指针、lambda表达式、bind创建的对象以及重载了函数调用运算符的类。
和其他对象一样,可调用对象也有类型。例如,每个lambda有它自己唯一的(未命名)类类型;函数及函数指针的类型则由其返回值类型和实参类型决定。

function

function是一个template,定义于头文件functional中。
通过function<int(int, int)> 声明一个function类型,它是“接受两个int参数、返回一个int类型”的可调用对象。
这里可调用对象可以理解为函数指针(指针指向一个函数,该函数有两个int类型参数,返回int类型,即:int (*p)(int, int) )。
function 的例子:

  1. 保存普通函数
void printA(int a)
{
     cout << a << endl;          
}

std::function<void(int a)> func;
func = printA;
func(2);   //2
  1. 保存lamdba表达式
std::function<void()> func_1 = [](){cout << "hello world" << endl;};    
func_1();  //hello world
  1. 保存成员函数
class Foo{
    Foo(int num) : num_(num){}
    void print_add(int i) const {cout << num_ + i << endl;}
    int num_;  
};

//保存成员函数
std::function<void(const Foo&,int)> f_add_display = &Foo::print_add;
Foo foo(2);
f_add_display(foo,1);

在实际使用中,可使用auto关键字

bind

可将bind函数看作是一个通用的函数适配器,它接受一个可调用对象,生成一个新的可调用对象来“适应”原对象的参数列表。

调用bind的一般形式:auto newCallable = bind(callable,arg_list);

其中,

  • newCallable本身是一个可调用对象,
  • arg_list是一个逗号分隔的参数列表,
  • 对应给定的callable的参数。

即,当我们调用newCallable时,newCallable会调用callable,并传给它arg_list中的参数。

arg_list中的参数可能包含形如_n的名字,其中n是一个整数,这些参数是“占位符”,表示newCallable的参数,它们占据了传递给newCallable的参数的“位置”。数值n表示生成的可调用对象中参数的位置:_1为newCallable的第一个参数,_2为第二个参数,以此类推。 from 《C++ primer》第五版

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;
class A
{
public:
    void fun_3(int k,int m)
    {
        cout<<"print: k="<<k<<",m="<<m<<endl;
    }
};

void fun_1(int x,int y,int z)
{
    cout<<"print: x=" <<x<<",y="<< y << ",z=" <<z<<endl;
}

void fun_2(int &a,int &b)
{
    a++;
    b++;
    cout<<"print: a=" <<a<<",b="<<b<<endl;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
    //f1的类型为 function<void(int, int, int)>
    auto f1 = std::bind(fun_1,1,2,3); //表示绑定函数 fun 的第一,二,三个参数值为: 1 2 3
    f1(); //print: x=1,y=2,z=3

    auto f2 = std::bind(fun_1, placeholders::_1,placeholders::_2,3);
    //表示绑定函数 fun 的第三个参数为 3,而fun 的第一,二个参数分别由调用 f2 的第一,二个参数指定
    f2(1,2);//print: x=1,y=2,z=3
 
    auto f3 = std::bind(fun_1,placeholders::_2,placeholders::_1,3);
    //表示绑定函数 fun 的第三个参数为 3,而fun 的第一,二个参数分别由调用 f3 的第二,一个参数指定
    //注意: f2  和  f3 的区别。
    f3(1,2);//print: x=2,y=1,z=3

    int m = 2;
    int n = 3;
    auto f4 = std::bind(fun_2, placeholders::_1, n); //表示绑定fun_2的第一个参数为n, fun_2的第二个参数由调用f4的第一个参数(_1)指定。
    f4(m); //print: m=3,n=4
    cout<<"m="<<m<<endl;//m=3  说明:bind对于不事先绑定的参数,通过std::placeholders传递的参数是通过引用传递的,如m
    cout<<"n="<<n<<endl;//n=3  说明:bind对于预先绑定的函数参数是通过值传递的,如n
    
    A a;
    //f5的类型为 function<void(int, int)>
    auto f5 = std::bind(&A::fun_3, a,placeholders::_1,placeholders::_2); //使用auto关键字
    f5(10,20);//调用a.fun_3(10,20),print: k=10,m=20

    std::function<void(int,int)> fc = std::bind(&A::fun_3, a,std::placeholders::_1,std::placeholders::_2);
    fc(10,20);   //调用a.fun_3(10,20) print: k=10,m=20 
    return 0; 
}
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