一.std::bind
bind是这样一种机制,它可以将参数绑定于可调用对象,产生一个新的可调用实体,这种机制在函数回调时颇为有用。C++98中,有两个函数bind1st和bind2nd,它们分别用来绑定functor的第一个和第二个参数,都只能绑定一个参数。C++98提供的这些特性已经由于C++11的到来而过时,由于各种限制,我们经常使用bind而非bind1st和bind2nd。在C++11标准库中,它们均在functional头文件中。而C++STL很大一部分由Boost库扩充,STL中的shared_ptr等智能指针,bind及function都是由Boost库引入。在写代码过程中,要养成使用bind,function,lambda和智能指针的习惯,它们非常强大简洁实用。
1.过时的bind1st和bind2nd
bind1st(op, arg) :op(arg, param)
bind2nd(op, arg) :op(param, arg)
vector<int> coll {1, 2, 3, 4, 5, 11, 22, 5, 12};
// 查找第一个元素值大于10的元素
std::find_if(coll.begin(), coll.end(), // 范围
std::bind2nd(std::greater<int>(), 10));// 将10绑定到第二个参数,也就是 ......大于10
// 查找元素值大于10的元素的个数
int _count = count_if(coll.begin(), coll.end(), // 范围
std::bind1st(less<int>(), 10));// 将10绑定到第一个参数,也就是10小于......
2. C++11中的std::bind
//function object内部调用plus<>(也就是operator+),以占位符(placeholders)_1为第一个参数,
//以10为第二个参数,占位符_1表示实际传入此表达式的第一实参,返回“实参+10”的结果值
auto plus10 = std::bind(std::plus<int> (), std::placeholders::_1, 10);
std::cout << plus10(7) << std::endl;// 输出17
// (x + 10)*2,下面的代码中x=7
std::bind(std::multiplies<int>(),
std::bind(std::plus<int>(), std::placeholders::_1, 10),// i+10
2)(7);
注意:上面所用的less<int>(),greater<int>()以及plus<int>()等都是C++预定义的Function Object。因此我们可以知道,bind可以把参数绑定到“函数对象”上。除此之外,bind()还可以把参数绑定到普通函数、类成员函数、甚至数据成员等。
3. 使用std::bind要注意的地方
(1)bind预先绑定的参数需要传具体的变量或值进去,对于预先绑定的参数,是pass-by-value的。除非该参数被std::ref或者std::cref包装,才pass-by-reference。
(2)对于不事先绑定的参数,需要传std::placeholders进去,从_1开始,依次递增。placeholder是pass-by-reference的;
(3)bind的返回值是可调用实体,可以直接赋给std::function对象;
(4)对于绑定的指针、引用类型的参数,使用者需要保证在可调用实体调用之前,这些参数是可用的;
(5)类的this可以通过对象或者指针来绑定
4.一个例子
#include <iostream>
#include <memory>
#include <functional>
void f(int n1, int n2, int n3, const int& n4, int n5)
{
std::cout << n1 << ' ' << n2 << ' ' << n3 << ' ' << n4 << ' ' << n5 << '\\n';
}
int g(int n1)
{
return n1;
}
struct Foo {
void print_sum(int n1, int n2)
{
std::cout << n1+n2 << '\\n';
}
int data = 10;
};
int main()
{
using namespace std::placeholders; // for _1, _2, _3...
// demonstrates argument reordering and pass-by-reference
int n = 7;
// (_1 and _2 are from std::placeholders, and represent future
// arguments that will be passed to f1)
auto f1 = std::bind(f, _2, _1, 42, std::cref(n), n);
n = 10;
f1(1, 2, 1001); // 1 is bound by _1, 2 is bound by _2, 1001 is unused
// makes a call to f(2, 1, 42, n, 7)
// nested bind subexpressions share the placeholders
auto f2 = std::bind(f, _3, std::bind(g, _3), _3, 4, 5);
f2(10, 11, 12); // makes a call to f(12, g(12), 12, 4, 5);
// bind to a pointer to member function
Foo foo;
auto f3 = std::bind(&Foo::print_sum, &foo, 95, _1);
f3(5);
// bind to a pointer to data member
auto f4 = std::bind(&Foo::data, _1);
std::cout << f4(foo) << '\\n';
}
输出结果;
2 1 42 10 7
12 12 12 4 5
100
10
二.std::function
类模版std::function是一种通用、多态的函数封装。std::function的实例可以对任何可以调用的目标实体进行存储、复制、和调用操作,这些目标实体包括普通函数、Lambda表达式、bind表达式、函数指针以及其它函数对象,。std::function对象是对C++中现有的可调用实体的一种类型安全的包装(我们知道像函数指针这类可调用实体,是类型不安全的)。
最简单的理解就是:
通过std::function对C++中各种可调用实体(普通函数、Lambda表达式、函数指针、以及其它函数对象等)的封装,形成一个新的可调用的std::function对象;让我们不再纠结那么多的可调用实体。
#include <functional>
#include <iostream>
struct Foo {
Foo(int num) : num_(num) {}
void print_add(int i) const { std::cout << num_+i << '\\n'; }
int num_;
};
void print_num(int i)
{
std::cout << i << '\\n';
}
struct PrintNum {
void operator()(int i) const
{
std::cout << i << '\\n';
}
};
int main()
{
// store a free function
std::function<void(int)> f_display = print_num;
f_display(-9);
// store a lambda
std::function<void()> f_display_42 = []() { print_num(42); };
f_display_42();
// store the result of a call to std::bind
std::function<void()> f_display_31337 = std::bind(print_num, 31337);
f_display_31337();
// store a call to a member function
std::function<void(const Foo&, int)> f_add_display = &Foo::print_add;
const Foo foo(314159);
f_add_display(foo, 1);
f_add_display(314159, 1);
// store a call to a data member accessor
std::function<int(Foo const&)> f_num = &Foo::num_;
std::cout << "num_: " << f_num(foo) << '\\n';
// store a call to a member function and object
using std::placeholders::_1;
std::function<void(int)> f_add_display2 = std::bind( &Foo::print_add, foo, _1 );
f_add_display2(2);
// store a call to a member function and object ptr
std::function<void(int)> f_add_display3 = std::bind( &Foo::print_add, &foo, _1 );
f_add_display3(3);
// store a call to a function object
std::function<void(int)> f_display_obj = PrintNum();
f_display_obj(18);
}
输出结果:
-9
42
31337
314160
314160
num_: 314159
314161
314162
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参考链接:
http://en.cppreference.com/w/cpp/utility/functional/function