【C++：C++11收尾】解构C++可调用对象：从入门到精通，掌握function包装器与bind适配器包装器详解

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文章目录

• C++学习阶段的三个参考文档
• 8 ~> 包装器
  • 8.1 function
    • 8.1.1 结构
    • 8.1.2 概念
    • 8.1.3 function实现
    • 8.1.4 重写逆波兰表达式求值
  • 8.2 bind
    • 8.2.1 结构
    • 8.2.2 概念
    • 8.2.3 代码实现
• 9 ~> 智能指针预告
• C++11完整代码示例与实践演示
  • Test.cpp：
• 结尾

C++学习阶段的三个参考文档

看库文件（非官方文档）：Cplusplus.com

​

这个文档在C++98、C++11时候还行，之后就完全没法用了……

准官方文档（同步更新）——还 可以看语法：C++准官方参考文档

这个行，包括C++26都同步了，我们以后主要会看这个。

官方文档（类似论坛）：Standard C++

这个网站上面会有很多大佬，类似于论坛。

8 ~> 包装器

8.1 function

8.1.1 结构

template<classT>classfunction;// undefinedtemplate<classRet,class... Args>classfunction<Ret(Args...)>;

8.1.2 概念

std::function 是一个类模板，也是一个包装器 std::function 的实例对象可以包装存储其他的可以调用对象，包括函数指针、仿函数、lambda 、 bind表达式 等，存储的可调用对象被称为 std::function 的目标。若std::function不含目标，则称它为空。调用空 std::function 的目标导致抛出std::bad_function_call异常。

以上是function的原型，他被定义头文件中。std::function是function的官方文件链接。

函数指针、仿函数、 lambda 等可调用对象的类型各不相同， std::function 的优势就是统一类型，对他们都可以进行包装，这样在很多地方就方便声明可调用对象的类型，下面的第二个代码样例展示了 std::function 作为map的参数，实现字符串和可调用对象的映射表功能。

8.1.3 function实现

8.1.4 重写逆波兰表达式求值

力扣题目链接：150. 逆波兰表达式求值

力扣题解链接：后缀法 && 操作符紧跟操作数 && switch…case…语句解决

这道题我们已经写过一次了，这次我们会采用另一种方式实现。

题目描述：

对应博客链接：【C++STL ：stack && queue (一) 】STL：stack与queue全解析｜深入使用（附高频算法题详解）

传统方式实现（之前的实现）——

classSolution{public:intevalRPN(vector<string>& tokens){ stack<int> st;for(auto& str : tokens){// 判断四种运算符if(str =="+"|| str =="-"|| str =="*"|| str =="/"){// 运算符int right = st.top(); st.pop();int left = st.top(); st.pop();switch(str[0])// 大坑：switch...case语句只能是int类型{case'+': st.push(left + right);break;case'-': st.push(left - right);break;case'*': st.push(left * right);break;case'/': st.push(left / right);break;}}else{// 运算数 st.push(stoi(str));// 字符串转整型，to_string}}return st.top();}};

我们可以现学现用，使用map映射string和function的方式实现一下——

这种方式的最大优势之一是方便扩展，假设还有其他运算，我们增加map中的映射即可，算法实现如下所示——

classSolution{public:intevalRPN(vector<string>& tokens){ map<string,function<int(int,int)>> opFuncMap ={{"+",[](int a,int b){return a + b;}},{"-",[](int a,int b){return a - b;}},{"*",[](int a,int b){return a * b;}},{"/",[](int a,int b){return a / b;}}}; stack<int> st;for(auto& str : tokens){if(opFuncMap.count(str)){// 运算符int right = st.top(); st.pop();int left = st.top(); st.pop();int ret = opFuncMap[str](left,right); st.push(ret);}else{// 运算数 st.push(stoi(str));}}return st.top();}};

8.2 bind

8.2.1 结构

simple(1)template<classFn,class... Args>/* unspecified */bind(Fn&& fn, Args&&... args); with returntype(2)template<classRet,classFn,class... Args>/* unspecified */bind(Fn&& fn, Args&&... args);

8.2.2 概念

bind 是一个函数模板，它也是一个可调用对象的包装器，可以把他看做一个函数适配器，对接收的fn可调用对象进行处理后返回一个可调用对象。 bind 可以用来调整参数个数和参数顺序。 bind 也在这个头文件中。

调用bind的一般形式：

auto newCallable =bind(callable,arg_list)； 

其中newCallable本身是一个可调用对象，arg_list是一个逗号分隔的参数列表，对应给定的callable的参数。当我们调用newCallable时，newCallable会调用callable，并传给它arg_list中的参数。

arg_list中的参数可能包含形如_n的名字，其中n是一个整数，这些参数是占位符，表示newCallable的参数，它们占据了传递给newCallable的参数的位置。数值n表示生成的可调用对象中参数的位置：_1为newCallable的第一个参数，_2为第二个参数，以此类推。_1 / _2 / _3…这些占位符放到placeholders的一个命名空间中。

8.2.3 代码实现

9 ~> 智能指针预告

C++专栏的主线内容马上就要结束啦，艾莉丝将把智能指针作为C++干货专栏的主线（C++98、C++11部分）的终章，之后本专栏还会更新，内容以C++11、C++14、C++17、C++20、以及其它的加餐内容为主了。感谢大家对艾莉丝的支持！希望uu们能够继续支持艾莉丝哦！感谢大佬们的支持！

C++11完整代码示例与实践演示

Test.cpp：

#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS1#include<iostream>#include<vector>#include<functional>usingnamespace std;// ===================C++11：包装器=================//--------------------function---------------------intf(int a,int b){return a + b;}structFunctor{public:intoperator()(int a,int b){return a + b;}};classPlus{public:Plus(int n =10):_n(n){}staticintplusi(int a,int b){return a + b;}doubleplusd(double a,double b){return(a + b)* _n;}private:int _n;};//int main()//{// // 类型擦除// function<int(int, int)> f1 = f;// function<int(int, int)> f2 = Functor();// function<int(int, int)> f3 = [](int a, int b) {return a + b; };// cout << f1(1, 1) << endl;// cout << f2(1, 1) << endl;// cout << f3(1, 1) << endl;//// vector<function<int(int, int)>> v;// v.push_back(f);// v.push_back(Functor());// v.push_back([](int a, int b) {return a + b; });//// for (auto& f : v)// {// cout << f(1, 1) << endl;// }// cout << endl;//// //function<int(int, int)> f4 = Plus::plusi;// function<int(int, int)> f4 = &Plus::plusi;// cout << f4(1, 1) << endl;//// function<double(Plus*, double, double)> f5 = &Plus::plusd;// Plus ps;// cout << f5(&ps, 1.1, 1.1) << endl;//// function<double(Plus, double, double)> f6 = &Plus::plusd;// cout << f6(ps, 1.1, 1.1) << endl;//// function<double(Plus, double, double)> f7 = &Plus::plusd;// cout << f7(Plus(), 1.1, 1.1) << endl; // Plus()：匿名对象//// function<double(Plus&&, double, double)> f8 = &Plus::plusd;// cout << f8(Plus(), 1.1, 1.1) << endl;//// auto pf1 = &Plus::plusd;// Plus* ptr = &ps;// cout << (ps.*pf1)(1.1, 1.1) << endl;// cout << (ptr->*pf1)(1.1, 1.1) << endl; // 无法显式传this指针//// return 0;//}// 运行结果：// 2// 2// 2// 2// 2// 2// // 2// 22// 22// 22// 22// 22// 22// ------------------bind-------------------// _n占位using placeholders::_1;using placeholders::_2;using placeholders::_3;intSub(int a,int b){return(a - b)*10;}intSubX(int a,int b,int c){return(a - b - c)*10;}intmain(){// bind的本质是返回一个仿函数对象// 调整参数顺序（这个功能不常用）// _1代表第一个实参// _2代表第二个实参// ...// 交换auto f1 =bind(Sub, _1, _2);auto f2 =bind(Sub, _2, _1);// _1代表第一个实参// _2代表第二个实参 cout <<f1(10,5)<< endl; cout <<f2(10,5)<< endl;// 调整参数个数auto f3 =bind(SubX,10, _1, _2); cout <<f3(15,5)<< endl;// _1代表第一个实参// _2代表第二个实参// 底层operator()，调用SubX，第一个参数10, 15, 5auto f4 =bind(SubX, _1,10, _2); cout <<f4(15,5)<< endl;// 底层operator()，调用SubX，第一个参数15, 10, 5auto f5 =bind(SubX, _1, _2,10); cout <<f5(15,5)<< endl;// 底层operator()，调用SubX，第一个参数15, 5, 10 function<double(Plus,double,double)> f7 =&Plus::plusd; cout <<f7(Plus(),1.1,1.1)<< endl; cout <<f7(Plus(),2.2,1.1)<< endl; cout <<f7(Plus(),3.3,1.1)<< endl; function<double(Plus&&,double,double)> f8 =&Plus::plusd; cout <<f8(Plus(),1.1,1.1)<< endl; cout <<f8(Plus(),2.2,1.1)<< endl; cout <<f8(Plus(),3.3,1.1)<< endl << endl;// 计算复利（利息）的lambdaauto func1 =[](double rate,double money,int year)->double{double ret = money;for(int i =0; i < year; i++){ ret += ret * rate;}return ret - money;};// 年利率1.5% function<double(double)> func_r1_5_3y =bind(func1,0.015, _1,3); function<double(double)> func_r1_5_5y =bind(func1,0.015, _1,5); function<double(double)> func_r1_5_20y =bind(func1,0.015, _1,20);// 本金100000元 cout <<func_r1_5_3y(100000)<< endl; cout <<func_r1_5_5y(100000)<< endl; cout <<func_r1_5_20y(100000)<< endl;// 这只股票如果利率有10%呢 function<double(double)> func_r10_3y =bind(func1,0.1, _1,3); function<double(double)> func_r10_5y =bind(func1,0.1, _1,5); function<double(double)> func_r10_20y =bind(func1,0.1, _1,20); cout <<func_r10_3y(100000)<< endl; cout <<func_r10_5y(100000)<< endl; cout <<func_r10_20y(100000)<< endl;// 如果你的10万元到了“股神”巴菲特手里------19%，同样的时间会怎么样？ function<double(double)> func_r19_3y =bind(func1,0.19, _1,3); function<double(double)> func_r19_5y =bind(func1,0.19, _1,5); function<double(double)> func_r19_20y =bind(func1,0.19, _1,20); cout <<func_r19_3y(100000)<< endl; cout <<func_r19_5y(100000)<< endl; cout <<func_r19_20y(100000)<< endl;return0;}// 运行结果：// 50// -50// -100// 0// 0// 22// 33// 44// 22// 33// 44// // 4567.84// 7728.4// 34685.5// 33100// 61051// 572750// 68515.9// 138635// 3.14294e+06

结尾

uu们，本文的内容到这里就全部结束了，艾莉丝再次感谢您的阅读！

结语：希望对学习C++相关内容的uu有所帮助，不要忘记给博主“一键四连”哦！

往期回顾：

【C++：C++11】C++11新特性深度解析：从可变参数模板到Lambda表达式

🗡博主在这里放了一只小狗，大家看完了摸摸小狗放松一下吧！🗡૮₍ ˶ ˊ ᴥ ˋ˶₎ა