C++11 function 与 bind 包装器详解

值得注意的是，类的成员函数也可以被包装。但成员函数必须要指定类域并且前面加上 & 才能获取地址，静态成员函数可以不加 &。为了方便记忆，建议成员函数都加上。

这里有一个关键点：普通成员函数还有一个隐含的 this 指针。在类外包装时，也一定要显式写出 this 指针参数类型，即当前类的指针类型：

class Plus {
public:
    Plus(int n = 10) : _n(n) {}
    static int plusi(int a, int b) {
        return a + b;
    }
    double plusd(double a, double b) {
        return (a + b) * _n;
    }
private:
    int _n;
};

int main() {
    function<int(int, int)> f = &Plus::plusi;
    cout << f(1, 1) << endl; // 输出 2

    function<double(Plus*, double, double)> f1 = &Plus::plusd;
    // 调用时实例化出一个对象取地址传参即可，或者传对象也可以
    Plus pd;
    cout << f1(&pd, 1.1, 1.1) << endl; // 输出 22
    /* 
    function<double(Plus, double, double)> f1 = &Plus::plusd; 
    Plus pd;
    cout << f1(pd, 1.1, 1.1) << endl; 
    */
    return 0;
}

bind

概念

std::bind 是一个函数模板，同样包含在 <functional> 中。它也是一个可调用对象的包装器，可以看作是一个函数适配器，对接收的可调用对象处理后返回一个新的可调用对象。bind 的主要用途是调整参数个数和参数顺序。

用法

调用 bind 的一般形式为：auto newCallable = bind(callable, arg_list);。其中 newCallable 本身是一个可调用对象，arg_list 是一个用逗号分隔的参数列表，对应给定 callable 的参数。

arg_list 中的参数可能包含形如 _n 的占位符，n 是一个正整数，它们占据了传递给 newCallable 的参数的位置。_1 代表生成的可调用对象的第 1 个参数，_2 代表第 2 个参数，以此类推。这些占位符都在一个叫 placeholders 的命名空间中。

#include<functional>
using namespace placeholders;

int Sub(int a, int b) {
    return a - b;
}

int main() {
    // _1 代表 sub1 的第一个参数，_2 代表 sub1 的第二个参数。
    // bind 内写成 _2, _1 的顺序，意味 sub1 的第二个参数会传给 Sub 的第一个参数 a，sub1 的第一个参数会传给 Sub 的第二个参数 b
    auto sub1 = bind(Sub, _2, _1);
    cout << Sub(1, 2) << endl;
    cout << sub1(1, 2) << endl;
    return 0;
}

这是只改变参数顺序的一般用法。

bind 还有最常用的改变参数个数用法，这个用法一般是为了绑死某些参数，使之为一个固定值，使用时就不需要再传参：

#include<functional>
using namespace placeholders;

int Sub(int a, int b) {
    return a - b;
}

int main() {
    // _1 代表 sub2 的第一个参数，100 代表绑死 Sub 的第一个参数 a，a 的值固定为 100 了
    // a 的值固定了，传参时就不需要传给 a，sub2 的第一个参数就会传给 Sub 的第二个参数 b
    auto sub2 = bind(Sub, 100, _1);
    cout << Sub(1, 2) << endl;
    cout << sub2(1) << endl;
    return 0;
}

再比如，刚才上面讲到 function 包装类成员函数时说到，使用包装后的对象时还需要传给 this 指针一个参数。有了 bind 就可以提前绑死这个参数，后续每次使用就不需要额外传了：

#include<functional>
using namespace placeholders;

class Plus {
public:
    Plus(int n = 10) : _n(n) {}
    double plusd(double a, double b) {
        return (a + b) * _n;
    }
private:
    int _n;
};

int main() {
    function<double(double, double)> f = bind(&Plus::plusd, Plus(), _1, _2);
    cout << f(1, 2) << endl;
    return 0;
}