C++ 11 std::function和std::bind使用詳解

更新時(shí)間：2020年02月20日 10:12:16 作者：滴水瓦

這篇文章主要介紹了C++ 11 std::function和std::bind使用詳解,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

cocos new 出新的項(xiàng)目之后，仔細(xì)閱讀代碼，才發(fā)現(xiàn)了一句3.0區(qū)別于2.0的代碼：

auto closeItem = MenuItemImage::create(
                      "CloseNormal.png",
                      "CloseSelected.png",
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　CC_CALLBACK_1(HelloWorld::menuCloseCallback, this));

2.0內(nèi)的代碼用的不是CC_CALLBACK_1而是menu_selector.

CC_CALLBACK系列是3.0基于c++11的特性新增的。CC_CALLBACK系列的定義如下：

// new callbacks based on C++11
#define CC_CALLBACK_0(__selector__,__target__, ...) std::bind(&__selector__,__target__, ##__VA_ARGS__)
#define CC_CALLBACK_1(__selector__,__target__, ...) std::bind(&__selector__,__target__, std::placeholders::_1, ##__VA_ARGS__)
#define CC_CALLBACK_2(__selector__,__target__, ...) std::bind(&__selector__,__target__, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, ##__VA_ARGS__)
#define CC_CALLBACK_3(__selector__,__target__, ...) std::bind(&__selector__,__target__, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3, ##__VA_ARGS__)

可以看出，CC_CALL_BACK系統(tǒng)后的數(shù)字，表示函數(shù)指針的參數(shù)個(gè)數(shù)。明白了這一點(diǎn)，選擇CC_CALLBACK時(shí)，就不會(huì)出錯(cuò)鳥(niǎo)。

而看示例代碼時(shí)，還會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)有意思的使用方法：

listener->onTouchesBegan = CC_CALLBACK_2(Layer::onTouchesBegan, this);

此時(shí)不禁要問(wèn)onTouchesBegan又是啥，為啥不能直接函數(shù)指針賦值呢？

看定義就能明白了

std::function<void(const std::vector<Touch*>&, Event*)> onTouchesBegan;

因?yàn)镃C_CALLBACK系列是std::bind,而onTouchesBegan是std::function來(lái)定義的。那么std::bind和std::function又有什么區(qū)別呢？

有博文說(shuō)：

function模板類(lèi)和bind模板函數(shù)，使用它們可以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似函數(shù)指針的功能，但卻比函數(shù)指針更加靈活，特別是函數(shù)指向類(lèi)的非靜態(tài)成員函數(shù)時(shí)。

std::function可以綁定到全局函數(shù)/類(lèi)靜態(tài)成員函數(shù)(類(lèi)靜態(tài)成員函數(shù)與全局函數(shù)沒(méi)有區(qū)別),如果要綁定到類(lèi)的非靜態(tài)成員函數(shù)，則需要使用std::bind。

標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)bind()和function()定義于頭文件<functional>中（該頭文件還包括許多其他函數(shù)對(duì)象），用于處理函數(shù)及函數(shù)參數(shù)。

std::bind綁定器

將函數(shù)、成員函數(shù)和閉包轉(zhuǎn)成function函數(shù)對(duì)象
將多元(n>1)函數(shù)轉(zhuǎn)成一元函數(shù)或者(n-1)元函數(shù)。

bind()接受一個(gè)函數(shù)（或者函數(shù)對(duì)象，或者任何你可以通過(guò)"(...)"符號(hào)調(diào)用的事物），生成一個(gè)其有某一個(gè)或多個(gè)函數(shù)參數(shù)被“綁定”或重新組織的函數(shù)對(duì)象。（譯注：顧名思義，bind()函數(shù)的意義就像它的函數(shù)名一樣，是用來(lái)綁定函數(shù)調(diào)用的某些參數(shù)的。）例如：

int f(int, char, double);
auto ff = bind(f, _1, 'c', 1.2);   // 綁定f()函數(shù)調(diào)用的第二個(gè)和第三個(gè)參數(shù)，返回一個(gè)新的函數(shù)對(duì)象為ff，它只帶有一個(gè)int類(lèi)型的參數(shù)
int x = ff(7);        　　　　// f(7, 'c', 1.2);

參數(shù)的綁定通常稱(chēng)為"Currying"（譯注：Currying---“烹制咖喱燒菜”，此處意指對(duì)函數(shù)或函數(shù)對(duì)象進(jìn)行加工修飾操作）, "_1"是一個(gè)占位符對(duì)象，用于表示當(dāng)函數(shù)f通過(guò)函數(shù)ff進(jìn)行調(diào)用時(shí)，函數(shù)ff的第一個(gè)參數(shù)在函數(shù)f的參數(shù)列表中的位置。第一個(gè)參數(shù)稱(chēng)為"_1", 第二個(gè)參數(shù)為"_2"，依此類(lèi)推。例如：

int f(int, char, double);
auto frev = bind(f, _3, _2, _1);    // 翻轉(zhuǎn)參數(shù)順序
int x = frev(1.2, 'c', 7);       // f(7, 'c', 1.2);

此處，auto關(guān)鍵字節(jié)約了我們?nèi)ネ茢郻ind返回的結(jié)果類(lèi)型的工作。

我們無(wú)法使用bind()綁定一個(gè)重載函數(shù)的參數(shù)，我們必須顯式地指出需要綁定的重載函數(shù)的版本：

int g(int);
double g(double);

auto g1 = bind(g, _1);        　　　　 // 錯(cuò)誤：調(diào)用哪一個(gè)g() ?
auto g2 = bind( (double(*)(double))g, _1);  // 正確，但是相當(dāng)丑陋

void H(int a);
//綁定全局函數(shù)
auto f11 = std::bind(H, std::placeholders::_1);
auto的類(lèi)型實(shí)際上是std::function<void(int)>

//綁定帶參數(shù)的成員函數(shù)
std::function<void (char*, int)> f = std::bind(&ReadHandler::ConnectPreProcess, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_1);

//三元函數(shù)轉(zhuǎn)換成一元函數(shù)
int f(int, char, double);
// 綁定f()函數(shù)調(diào)用的第二個(gè)和第三個(gè)參數(shù)，
// 返回一個(gè)新的函數(shù)對(duì)象為ff，它只帶有一個(gè)int類(lèi)型的參數(shù)
auto ff = bind(f, _1, ‘c', 1.2);  
int x = ff(7);

自己寫(xiě)代碼示例如下：

int Func(int x, int y);
auto bf1 = std::bind(Func, 10, std::placeholders::_1);
bf1(20); ///< same as Func(10, 20)

int HelloWorld::AddFunc( int a, int b )
{
  return a + b;
}

bool HelloWorld::init()
{

  auto bf2 = std::bind(&HelloWorld::AddFunc,this , std::placeholders::_1, std::placeholders::_2 );
  auto result1 = bf2(10, 20); ///< same as a.Func(10, 20)

  std::function< int(int)> bf3 = std::bind(&HelloWorld::AddFunc, this, std::placeholders::_1, 100);
  auto result2 = bf3(10); ///< same as a.Func(10, 100)

}

上面的例子中，bf1是把一個(gè)兩個(gè)參數(shù)普通函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)綁定為10，生成了一個(gè)新的一個(gè)參數(shù)的可調(diào)用實(shí)體體; bf2是把一個(gè)類(lèi)成員函數(shù)綁定了類(lèi)對(duì)象，生成了一個(gè)像普通函數(shù)一樣的新的可調(diào)用實(shí)體; bf3是把類(lèi)成員函數(shù)綁定了類(lèi)對(duì)象和第二個(gè)參數(shù)，生成了一個(gè)新的std::function對(duì)象?？炊松厦娴睦?，下面我們來(lái)說(shuō)說(shuō)使用bind需要注意的一些事項(xiàng)：

（1）bind預(yù)先綁定的參數(shù)需要傳具體的變量或值進(jìn)去，對(duì)于預(yù)先綁定的參數(shù)，是pass-by-value的
（2）對(duì)于不事先綁定的參數(shù)，需要傳std::placeholders進(jìn)去，從_1開(kāi)始，依次遞增。placeholder是pass-by-reference的
（3）bind的返回值是可調(diào)用實(shí)體，可以直接賦給std::function對(duì)象
（4）對(duì)于綁定的指針、引用類(lèi)型的參數(shù)，使用者需要保證在可調(diào)用實(shí)體調(diào)用之前，這些參數(shù)是可用的
（5）類(lèi)的this可以通過(guò)對(duì)象或者指針來(lái)綁定

std::function

它是函數(shù)、函數(shù)對(duì)象、函數(shù)指針、和成員函數(shù)的包裝器，可以容納任何類(lèi)型的函數(shù)對(duì)象，函數(shù)指針，引用函數(shù)，成員函數(shù)的指針。
以統(tǒng)一的方式處理函數(shù)、函數(shù)對(duì)象、函數(shù)指針、和成員函數(shù)。允許保存和延遲執(zhí)行函數(shù)。

函數(shù)和成員函數(shù)作為function
function是一個(gè)擁有任何可以以"(...)"符號(hào)進(jìn)行調(diào)用的值的類(lèi)型。特別地，bind的返回結(jié)果可以賦值給function類(lèi)型。function十分易于使用。（譯注：更直觀地，可以把function看成是一種表示函數(shù)的數(shù)據(jù)類(lèi)型，就像函數(shù)對(duì)象一樣。只不過(guò)普通的數(shù)據(jù)類(lèi)型表示的是數(shù)據(jù)，function表示的是函數(shù)這個(gè)抽象概念。）例如：

typedef std::function<float (int x, int y)> f ;// 構(gòu)造一個(gè)函數(shù)對(duì)象，它能表示的是一個(gè)返回值為float，兩個(gè)參數(shù)為int，int的函數(shù) 
struct int_div {    // 構(gòu)造一個(gè)可以使用"()"進(jìn)行調(diào)用的函數(shù)對(duì)象類(lèi)型 
  float operator() (int x, int y) const { return ((float)x)/y; };
};

void HelloWorld::testing()
{
  f f1= int_div();          // 賦值 
  auto result3 = f1( 10, 2);
}

成員函數(shù)可被看做是帶有額外參數(shù)的自由函數(shù)：

struct int_div {    // 構(gòu)造一個(gè)可以使用"()"進(jìn)行調(diào)用的函數(shù)對(duì)象類(lèi)型 
  float operator() (int x, int y) const { return ((float)x)/y; };
  int int_div_fun( int x ){ return x; };
};
typedef std::function<int (int_div*, int)> f_2;

bool HelloWorld::init()
{
  f_2 f2 = std::mem_fn(&int_div::int_div_fun);      // 指向成員函數(shù)

  int_div int_div_object;
  int v = f2(&int_div_object, 5); // 在對(duì)象x上用參數(shù)5調(diào)用X::foo()
  std::function<int (int)> ff = std::bind( f2, &int_div_object, std::placeholders::_1);  // f的第一個(gè)參數(shù)是&x
  v = ff(5);        // 調(diào)用x.foo(5)


}

ps:被vs2012的bug給坑了。因?yàn)榭淳W(wǎng)上的代碼于是剛開(kāi)始第9行是這么寫(xiě)的：f_2 f2 = &int_div::int_div_fun;

然后就報(bào)錯(cuò)誤：Error 1 error C2664: 'std::_Func_class<_Ret,_V0_t,_V1_t>::_Set' : cannot convert parameter 1 from '_Myimpl *' to 'std::_Func_base<_Rx,_V0_t,_V1_t> *'

查了一下，vs2010沒(méi)有這個(gè)編譯錯(cuò)誤，但是2012有。2012必須得加上std::mem_fn才能編譯。

可以用function取代函數(shù)指針。因?yàn)樗梢员４婧瘮?shù)延遲執(zhí)行，所以比較適合作為回調(diào)函數(shù)，也可以把它看做類(lèi)似于c#中特殊的委托，只有一個(gè)成員的委托。

struct int_div { // 構(gòu)造一個(gè)可以使用"()"進(jìn)行調(diào)用的函數(shù)對(duì)象類(lèi)型 
　　float operator() (int x, int y) const { return ((float)x)/y; };
　　int int_div_fun( int x ){ return x; };

　　int_div( std::function<void()>& f ):m_callback(f){};
　　void Notify()
　　{
　　　　m_callback();
　　}
　　std::function<void()> m_callback;
};

function還可以作為函數(shù)入?yún)?，這樣可以在函數(shù)外部控制函數(shù)的內(nèi)部行為了，讓我們的函數(shù)變得更加靈活。

void Foo(int x, std::function<void(int)>& f)
{
  if(x%2==0)
  f(x);
}

void G(int x)
{
  cout<<x<<endl;
}

void H(int x)
{
  cout<<x+2<<endl;
}

void TestFoo()
{
  auto f = std::bind(G, std::placeholders::_1); 
  Foo(4, f);

  //在Foo函數(shù)外面更改f的行為
  f = std::bind(H, std::placeholders::_1);
  Foo(4, f);
}

c++11中推出function是為了泛化函數(shù)對(duì)象，函數(shù)指針，引用函數(shù)，成員函數(shù)的指針，讓我們可以按更統(tǒng)一的方式寫(xiě)出更加泛化的代碼；推出bind是為了替換和增強(qiáng)之前標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的bind1st和bind2st，讓我們的用起來(lái)更方便

到此這篇關(guān)于C++ 11 std::function和std::bind使用詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ 11 std::function和std::bind內(nèi)容請(qǐng)搜素腳本之家以前的文章或下面相關(guān)文章，希望大家以后多多支持腳本之家！

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