• c++11中的bind和mem_fn与function的应用


    一、函数指针的衍生

    在前面分析讨论了函数指针的问题,基本也明白了函数指针的工作的整个流程。既然函数指针应用如此方便,STL库一定会对进行封装。这也是经常看到的std::function,std::bind,std::mem_fn这几个模板类和函数模板。那么它们几个主要作用是什么呢?这个在官方文档说的很清楚。std::mem_fn用在类成员函数,你看它的名字mem就明白了,如果使用全局的,反而是无法通过的。那既然std::bind这也能做到这个功能,为啥还要弄个std::mem_fn呢?原因就是为了简单。就象工具一样,既有普遍适用的工具,也有专用的工具。专用工具在特定场合下更方便更顺手。
    而std::function则是一个类模板,它是一个通用多态函数包装器。 std::function 的实例能存储、复制及调用任何可复制构造 (CopyConstructible) 的可调用 (Callable) 目标——函数、 lambda 表达式、 bind 表达式或其他函数对象,还有指向成员函数指针和指向数据成员指针。
    这下明白了吧,std::function是结果,而其它两个是实现这个结果的手段。其中一个手段比另外一个手段更专一,在专一的应用场景下,更方便简单。

    二、std::bind和std::function

    这里首先要介绍一下std::function的应用场景:
    1、它可以用于普通函数
    其中也包括静态和普通全局函数。
    2、可以用于Lambda表达式
    这个对模板的Lambda表达式也支持
    3、可以用于类成员函数
    又可以分为静态成员和普通类成员函数两种
    4、可以用于模板函数
    当然也包括模板类成员函数和普通模板函数
    5、仿函数
    就是对小括号的重载。

    下面看一个完整的例子:

    #include 
    #include 
    
    void DisplayGreet()
    {
        std::cout << "Global :Hello, world! "<
    void DisplayTemplate(T t, N n)
    {
        std::cout << "call DisplayTemplage:" << t + n << std::endl;
    }
    
    template 
    struct FuncExample 
    {
        template 
        T FuncGet(T i)
        {
            std::cout << "call template class :" << i + 10 << std::endl;
            return i;
        }
    
        template 
        static T FuncSet(T i)
        {
            std::cout << "call template class :" << i + 1 << std::endl;
            return i;
        }
        T operator()(T i,T j)
        {
            std::cout << "call functor:" < f1 = std::bind(DisplayGreet);
        f1();
        std::function f2 = DisplayGreet;
        f2();
        std::function f3 = std::bind(DisplayNumber, _1);
        f3(5);
        std::function f4 = DisplayNumber;
        f4(6);
    
        //类成员函数:普通和静态两种
        Foo f;
        std::function fc1 = std::bind(&Foo::display_number, &f, _1);
        fc1(5);
        std::function fs1 = Foo::display_sdata;
        fs1(6);
        std::function fs2 = &Foo::display_sdata;
        fs2(6);
        std::function fs3 = std::bind(Foo::display_sdata,_1);
        fs3(6);
    
        //Lambda表达式
        std::function fl =  [&](int i)->int {
            std::cout << "this is lambda:"< flt = [](T x, T y)->T { return x + y; };
        auto x = [](T x, T y)->T { return x + y; };
        std::cout<<"lambda template" << flt(1, 2)<< " call x:"<< x(3,4)< ft1 = DisplayTemplate;
        ft1(100,1.0f);
        FuncExample fee;
        std::function ft2 = std::bind(&FuncExample::FuncGet,&fee,_1);
        ft2(6);
        std::function ft3 = std::bind(&FuncExample::FuncSet, _1);
        ft3(6);
    
        //绑定仿函数
        FuncExample fe;//此处用来对比正常使用
        fe(1, 1);
    
        std::function ftor = FuncExample();
        ftor(1,2);
        std::function ftor1 = Foo();
        ftor1(3);
    }
    
    int main()
    {
        TestFunc();
        return 0;
    }
    
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    这个运行结果没啥意义,就不贴上来了。
    包括从下一小节的代码来看std::bind也是十分灵活的。基本上来说,把目前常用的使用方式都列举了过来,有兴趣的可以自己把代码拷到程序里跑一下,当然要支持c++20的编译器,因为里有Lambda模板。有一些相同类似的用法,都可以在几种方式种使用,这里可能有的地方就没有重写。但看到有的代码可以使用,其它都可以使用。比如std::bind绑定里可以不写类的对象实例,但是就需要在后面的使用函数中输入(看std::mem_fn中的bind)。

    三、std::mem_fn

    此函数模板应用比较简单,不用处理相关的参数信息,看一下具体的例程:

    #include 
    #include 
     
    struct Foo {
        void display_greeting() {
            std::cout << "Hello, world.\n";
        }
        void display_number(int i) {
            std::cout << "number: " << i << '\n';
        }
        int data = 7;
    };
     
    int main() 
    {
        using namespace std::placeholders;
        Foo f;
     
        //std::mem_fn
        auto greet = std::mem_fn(&Foo::display_greeting);
        greet(&f);
    
        auto print_num = std::mem_fn(&Foo::display_number);
        print_num(&f, 42);
    
        auto access_data = std::mem_fn(&Foo::data);
        std::cout << "data: " << access_data(&f) << '\n';
    
        //std::bind ---1
        auto greetb = std::bind(&Foo::display_greeting, _1);
        greetb(&f);
    
        auto print_numb = std::bind(&Foo::display_number, _1, _2);
        print_numb(&f, 42);
    
        auto access_datab = std::bind(&Foo::data,_1);
        std::cout << "data: " << access_datab(&f) << '\n';
    
        //std::bind ---2
        auto greetb1 = std::bind(&Foo::display_greeting, &f);
        greetb1();
    
        auto print_numb1 = std::bind(&Foo::display_number, &f,_1);
        print_numb1(42);
    
        auto access_datab1 = std::bind(&Foo::data, &f);
        std::cout << "data: " << access_datab1() << '\n';
    
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    将其和std::bind对比一下就会发现,它的应用要简单很多。参数越多,越可以表现出来。当然,谁也不会没事写太多参数。但是,能省一点是一点吧。

    四、总结

    很多的技术和技巧,需要经常用。台上一分钟,台下十年功。编程也是如此,真正的天才惊艳的开发者,少而又少。大多数还是靠不断的积累知识,不断思考总结,不断的迭代重构代码,在这其中不断的成长。然后才能写出不断优秀的代码来。只想靠看看技术文章就想着某天能成为一个开发高手的人,基本上都是在浪费光阴,不动手亲自去编程开发,再好的技术也是一种样子,实践的过程就是验证对技术掌握的深度。想当然的认为掌握了,并不是真的掌握了。
    越是学习,越是发现自己懂得太少,战战兢兢,如履薄冰。一起努力!

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/fpcc/article/details/128147789