C++复习

C11新特性之std::function与std::bind

2018-05-19  本文已影响37人  凉拌姨妈好吃

1. 什么是std::function

std::function其实就是一个类模板，含有c的函数指针概念。

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、函数指针、以及其它函数对象等。

简要来说：std::function是将所有可调用的实体封装起来，形成了一个新的std::function对象，用户在使用的时候不需要再去一一调用实体，只需要使用新的std::function来调用各实体

如下，std::function作为回调函数使用，它可以调用任何有两个int形参的返回值为int的对象

#include <iostream>
#include <functional>
#include <list>
using namespace std;

// 传统C函数
int c_function(int a, int b)
{
    return a + b;
}

// 函数对象
class Functor
{
public:
    int operator()(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
};

int main(int argc, char** argv)
{
    Functor functor;
    std::list<std::function<int(int, int)>> callables;

    callables.push_back(c_function);
    callables.push_back(functor);
    callables.push_back([](int x, int y)->int{
        return x + y;
    });

    for (const auto& e : callables)
    {
        cout << e(3, 4) << endl;
    }
}

2.std::function作为形参

又因为std::function兼容c的函数指针，所以它还包含函数指针应有的特性。但是它又和函数指针不同，函数指针只能指向一个函数，而std::function可以指向任何可以被当做函数调用的对象
以下内容来自

2.1 基于传值的方式传入参数

void registerCallBack(std::function<void()>);

2.2 基于引用的方式传入参数

因为调用initWithFunction会产生临时的std::function对象，属于右值，必须使用const，不然会报错

bool CallFunc::initWithFunction(const std::function<void()> &func)
{
    _function = func;
    return true;
}

2.3 std::function的保存

转移操作std::move效率更高

class CallBackHolder 
{
public:
  void registerCallBack(std::function<void()> func)
  {
    callback = std::move(func);
  } 
private:
  std::function<void()> callback; 
}

3. 类的成员函数作为函数入参

3.1 使用std::bind()和std::function来实现

std::bind完成了实体和函数地址的绑定,因为它的参数里面既有对象指针,又有函数指针,从而制造了一个std::function,然后std::function只要能正确处理那个this指针,那就能完成正确地调用了

class RTree

{
public:
         void searchOverlap(std::function<void(int)>f)
         {
                   f(2);
         }
};

class CallRtree
{
public:
         virtual void searchRes(int a)
         {
                   this->a = a;
         }
         void search()
         {
                   RTree rtree;
                   std::function<void(int)>functional = std::bind(&CallRtree::searchRes, this, std::placeholders::_1);
                  //通常直接写成 auto a =std::bind(....);
                   rtree.searchOverlap(functional);
                   int v = this->a;
         }

private:
         int a;
}
int _tmain(intargc, _TCHAR* argv[])

{
         CallRtree caller;
         caller.search();
}

3.2 使用lambda表达式实现（先不说了，以后复习了lamdba再来讲）

2. 什么是std::bind

bind是一种机制，可以预先把指定的可调用的实体的某些参数绑定到已有的变量，产生一个新的可调用实体。
它作为一个通用函数适配器，接收一个可调用对象，生成一个新的可调用对象来适应原对象的参数列表。

2.1 bind的使用方法

比如，存在一个这样的函数check_size，因为这是一个二元函数，当我们要将它作为find_if的参数，会出错。因为find_if只接受一元函数，那么如何解决呢？
一个方法是Lambda表达式，还有一个方法就是使用std::bind

bool check_size(const string &s,string::size_type sz)
{
      return s.size()>=sz;
}

下面这个bind的函数只有一个占位符，即只需要传入一个参数。它将check_size的第二个参数绑定在sz上，sz的值就是check_size的第二个参数的值，而check_size第一个参数需要传入

auto wc = find_if(words.begin(),words.end(),bind(check_size,_1,sz));

2.2 bind的参数问题

auto g = bind(f,a,b,_2,c,_1);

如果现在我们调用g(3,5)，那么就相当于bind(f,a,b,5,c,3);
所以_1相当于传递的第一个参数，_2相当于传递的第二个参数...以此类推。

需要注意：bind对于直接绑定的值，是以值传递的方式，对于用_1这类，是使用引用传递。bind的返回值是可以调用的实体，所以通常我们都会将它和function联合在一起使用。

2.3 bind引用参数

有时候对于有些绑定的参数我们希望以引用方式传递，或者说要绑定的参数无法拷贝。
比如ostream 流对象是无法拷贝的，那么我们希望将它传递给bind而不拷贝它，就需要使用ref。
ref返回一个对象，包含给定的引用，是可以拷贝的。

for_each(words.begin(),words.end,bind(print,ref(os),_1,' '));

2.4 std::bind绑定成员函数和静态成员函数

对于成员函数的绑定，我们一定需要一个调用者，也就是类的实例！
需要注意的是，bind无法绑定重载函数，因为当重载函数的参数个数不相同时，bind也失去了它的意义。

class Utils {  
public:  
    Utils(const char* name) {  
        strcpy(_name, name);  
    }        
    void sayHello(const char* name) const {  
        std::cout << _name << " say: hello " << name << std::endl;  
    }        
    static int getId() {  
        return 10001;  
    }         
    int operator()(int i, int j, int k) const {  
        return i + j + k;  
    }       
private:  
    char _name[32];  
};  

int main(void) {  

    // 绑定成员函数  
    Utils utils("Vicky");  
    auto sayHello = std::bind(&Utils::sayHello, utils/*调用者*/, std::placeholders::_1);  
    sayHello("Jack");  

    // 绑定静态成员函数  
    auto getId = std::bind(&Utils::getId);  
    std::cout << getId() << std::endl; 
}

2.5 bind与function搭配

在cocos2dx的源码中，我们经常可以看到function作为函数形参，而bind作为实参传入

bool Label::multilineTextWrap(std::function<int(const std::u16string&, int, int)> nextTokenLen)
{}

bool Label::multilineTextWrapByChar()
{
      return multilineTextWrap(std::bind(getFirstCharLen, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));
}
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