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C++入门 -- 函数对象包装器

时间:2020-11-07 16:21:58      阅读:22      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:c++   适配   结果   比较   color   val   rds   obj   转换   

 作者:georgeguo
链接:https://www.jianshu.com/p/f191e88dcc80
来源:简书

可调用对象的几种定义

  • 是一个函数指针
  • 是一个具有operator()成员函数的类的对象;
  • 可被转换成函数指针的类对象;
  • 一个类成员函数指针;
C++中可调用对象的虽然都有一个比较统一的操作形式,但是定义方法五花八门,这样就导致使用统一的方式保存可调用对象或者传递可调用对象时,会十分繁琐。C++11中提供了std::function和std::bind统一了可调用对象的各种操作。
不同类型可能具有相同的调用形式,如:
 1 // 普通函数
 2 int add(int a, int b){return a+b;} 
 3 
 4 // lambda表达式
 5 auto mod = [](int a, int b){ return a % b;}
 6 
 7 // 函数对象类
 8 struct divide{
 9     int operator()(int denominator, int divisor){
10         return denominator/divisor;
11     }
12 };

上述三种可调用对象虽然类型不同,但是共享了一种调用形式:

int(int ,int)

2、std::function

std::function是一个可调用对象包装器,是一个类模板,可以容纳除了类成员函数指针之外的所有可调用对象,它可以用统一的方式处理函数、函数对象、函数指针,并允许保存和延迟它们的执行。

std::function可以取代函数指针的作用,因为它可以延迟函数的执行,特别适合作为回调函数使用。

std::function就可以将上述类型保存起来,如下:

std::function<int(int ,int)>  a = add; 
std::function<int(int ,int)>  b = mod ; 
std::function<int(int ,int)>  c = divide(); 

 

3、std::bind

 

可将std::bind函数看作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。

std::bind将可调用对象与其参数一起进行绑定,绑定后的结果可以使用std::function保存。std::bind主要有以下两个作用:

  • 将可调用对象和其参数绑定成一个防函数;
  • 只绑定部分参数,减少可调用对象传入的参数。
 3.1 绑定普通函数
double my_divide (double x, double y) {return x/y;}
auto fn_half = std::bind (my_divide,_1,2);  
std::cout << fn_half(10) << \n;                        // 5
  • bind的第一个参数是函数名,普通函数做实参时,会隐式转换成函数指针。因此std::bind (my_divide,_1,2)等价于std::bind (&my_divide,_1,2);
  • _1表示占位符,位于<functional>中,std::placeholders::_1;
3.2 绑定一个成员函数
struct Foo {
    void print_sum(int n1, int n2)
    {
        std::cout << n1+n2 << \n;
    }
    int data = 10;
};
int main() 
{
    Foo foo;
    auto f = std::bind(&Foo::print_sum, &foo, 95, std::placeholders::_1);
    f(5); // 100
}
  • bind绑定类成员函数时,第一个参数表示对象的成员函数的指针,第二个参数表示对象的地址。
  • 必须显示的指定&Foo::print_sum,因为编译器不会将对象的成员函数隐式转换成函数指针,所以必须在Foo::print_sum前添加&;
  • 使用对象成员函数的指针时,必须要知道该指针属于哪个对象,因此第二个参数为对象的地址 &foo;

3.3 绑定一个引用参数

默认情况下,bind的那些不是占位符的参数被拷贝到bind返回的可调用对象中。但是,与lambda类似,有时对有些绑定的参数希望以引用的方式传递,或是要绑定参数的类型无法拷贝。
 1 #include <iostream>
 2 #include <functional>
 3 #include <vector>
 4 #include <algorithm>
 5 #include <sstream>
 6 using namespace std::placeholders;
 7 using namespace std;
 8 
 9 ostream & print(ostream &os, const string& s, char c)
10 {
11     os << s << c;
12     return os;
13 }
14 
15 int main()
16 {
17     vector<string> words{"helo", "world", "this", "is", "C++11"};
18     ostringstream os;
19     char c =  ;
20     for_each(words.begin(), words.end(), 
21                    [&os, c](const string & s){os << s << c;} );
22     cout << os.str() << endl;
23 
24     ostringstream os1;
25     // ostream不能拷贝,若希望传递给bind一个对象,
26     // 而不拷贝它,就必须使用标准库提供的ref函数
27     for_each(words.begin(), words.end(),
28                    bind(print, ref(os1), _1, c));
29     cout << os1.str() << endl;
30 }

4. 指向成员函数的指针

通过下面的例子,熟悉一下指向成员函数的指针的定义方法。

 1 #include <iostream>
 2 struct Foo {
 3     int value;
 4     void f() { std::cout << "f(" << this->value << ")\n"; }
 5     void g() { std::cout << "g(" << this->value << ")\n"; }
 6 };
 7 void apply(Foo* foo1, Foo* foo2, void (Foo::*fun)()) {
 8     (foo1->*fun)();  // call fun on the object foo1
 9     (foo2->*fun)();  // call fun on the object foo2
10 }
11 int main() {
12     Foo foo1{1};
13     Foo foo2{2};
14     apply(&foo1, &foo2, &Foo::f);
15     apply(&foo1, &foo2, &Foo::g);
16 }
  • 成员函数指针的定义:void (Foo::*fun)(),调用是传递的实参: &Foo::f;
  • fun为类成员函数指针,所以调用是要通过解引用的方式获取成员函数*fun,即(foo1->*fun)();

C++入门 -- 函数对象包装器

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原文地址:https://www.cnblogs.com/y4247464/p/13936095.html

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