C++11——function与bind

function包装器

function的介绍

function是用来包装函数的，所以叫做包装器或者适配器，fuction的本质其实是一个类模板。
function的类模板如下：

template <class T> function;     // undefined
template <class Ret, class... Args>
class function<Ret(Args...)>;

参数说明：

• Ret：被包装的可调用对象的返回值类型。
• Args…：被包装的可调用对象的形参类型。

function的使用

在使用function的时候，需要包含头文件#include< functional >
function可以对一下五种函数进行包装：

• 函数指针

int add(int a, int b)
{return a + b;
}
int main()
{std::function<int(int, int)> func1 = add;//传递函数指针std::cout << func1(1, 1) << std::endl;return 0;
}

• 仿函数(函数对象)

struct plus
{int operator()(int a,int b){return a + b;}
};
int main()
{std::function<int(int, int)> func2 = plus();//传递仿函数(函数对象)std::cout << func2(3, 4) << std::endl;return 0;
}

需要注意的是，传递的是一个函数对象，因为仿函数operator()是创建在对象中的

• lambda表达式

int main()
{std::function<int(int, int)> func3 = [](int a, int b)->int {return a + b; };//传递lambda函数std::cout << func3(5, 6) << std::endl;return 0;
}

• 静态成员函数

class Func
{
public:static int addi(int a,int b){return a + b;}double addd(double a,double b){return a  + b;}
};
int main()
{std::function<int(int, int)> func4 = &Func::addi;//传递静态类成员函数，可以省略&std::cout << func4(5, 6) << std::endl;return 0;
}

• 传递非静态成员函数

class Func
{
public:static int addi(int a,int b){return a + b;}double addd(double a,double b){return a  + b;}
};
int main()
{std::function<int(Func,double, double)> func5 = &Func::addd;//传递非静态成员函数，不可以省略&std::cout << func5(Func(), 5.5, 6.6) << std::endl;return 0;
}

需要注意的，在传递非静态成员函数的时候，&是不可以省略的，而且还要多传递一个成员变量this指针，所以可以就传递一个临时变量Func()。

function的使用场景

统一类型的使用场景：
函数模板会根据不同的模板参数，实例化出等同于不同模板参数函数的实例，假设有一个函数模板：
第一个模板参数是可以任意调用的函数指针，仿函数，lambda表达式；
第二个模板参数是任意的自定义类型或内置类型。

template<class T,class F>
T useF(F f,T a)
{static int num = 0;cout << "num的值： " << ++num << endl;cout << "num的地址： " << &num << endl;return f(a);
}
int add(int a)
{return 1 + a;
}
struct Func 
{int operator()(int a){return 1 + a;}
};
int main()
{cout << useF(add,1) << endl;cout << useF(Func(),1) << endl;cout << useF([](int a)->int {return 1 + a; }, 1) << endl;return 0;
}

这样实例化出来了三份不同的函数实例，造成这样的现象是因为第一个模板参数。
现在有解决方法就是吧，函数指针和仿函数以及lambda全部都用function包装起来，然后再传给useF那么就只会实例化出来一份函数实例。

function的意义

• 将可调用对象的类型进行统一，便于对其进行统一化管理。
• 包装后明确了可调用对象的返回值和形参类型，更加方便使用者使用。

bind包装器

bind的介绍

bind也是可以包装函数的一种方法，bind可以包装一个可调用的对象(函数)，然后生成一个新的可调用对象(函数)去适配原来这个可调用对象(函数)的参数bind的本质是一个函数模板。

template <class Fn, class... Args>
/* unspecified */ bind(Fn&& fn, Args&&... args);
template <class Ret, class Fn, class... Args>
/* unspecified */ bind(Fn&& fn, Args&&... args);

参数说明：

• Fn:可调用的对象
• Args：参数列表，占位符

bind的使用

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

• callable：需要包装的可调用对象。
• newCallable：生成的新的可调用对象。
• arg_list：逗号分隔的参数列表，对应给定的callable的参数。当调用newCallable时，newCallable会调用callable，并传给它arg_list中的参数。

int sub(int a, int b)
{return a - b;
}
int main()
{auto newsub = bind(sub,placeholders::_1,placeholders::_2);cout << newsub(2,1) << endl;
}

auto可以用function来代替，function<()()> newCallable = bind(callable, arg_list);

int sub(int a, int b)
{return a - b;
}
int main()
{function<int(int, int)> newsub = bind(sub, placeholders::_1, placeholders::_2);cout << newsub(2, 1) << endl;
}

其中的placeholsers::_1和placeholders::_2,对应的就是sub的第一个参数和第二个参数。
bind传递参数的顺序

placeholders_n,是按照顺序绑定可调用对象的参数的是不会改变的。
bind包装类成员函数：

class func
{
public:int sub(int a, int b){return a - b;}
};
int main()
{function<int(int, int)> newsub = bind(&func::sub,func(),placeholders::_1,placeholders::_2);cout << newsub(2,1)  << endl;return 0;
}

需要注意：类成员函数的又this指针，所以需要在传递可调用对象这个参数之后，再传递一个临时变量给this指针。