C++ 11 std::function和std::bind使用详解

2023-07-31 23:12:04 82

cocosnew出新的项目之后，仔细阅读代码，才发现了一句3.0区别于2.0的代码：

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

2.0内的代码用的不是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系列的定义如下：

//newcallbacksbasedonC++11
#defineCC_CALLBACK_0(__selector__,__target__,...)std::bind(&__selector__,__target__,##__VA_ARGS__)
#defineCC_CALLBACK_1(__selector__,__target__,...)std::bind(&__selector__,__target__,std::placeholders::_1,##__VA_ARGS__)
#defineCC_CALLBACK_2(__selector__,__target__,...)std::bind(&__selector__,__target__,std::placeholders::_1,std::placeholders::_2,##__VA_ARGS__)
#defineCC_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系统后的数字，表示函数指针的参数个数。明白了这一点，选择CC_CALLBACK时，就不会出错鸟。

而看示例代码时，还会发现一个有意思的使用方法：

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

此时不禁要问onTouchesBegan又是啥，为啥不能直接函数指针赋值呢？

看定义就能明白了

std::function&,Event*)>onTouchesBegan;

因为CC_CALLBACK系列是std::bind,而onTouchesBegan是std::function来定义的。那么std::bind和std::function又有什么区别呢？

有博文说：

function模板类和bind模板函数，使用它们可以实现类似函数指针的功能，但却比函数指针更加灵活，特别是函数指向类的非静态成员函数时。

std::function可以绑定到全局函数/类静态成员函数(类静态成员函数与全局函数没有区别),如果要绑定到类的非静态成员函数，则需要使用std::bind。

标准库函数bind()和function()定义于头文件中（该头文件还包括许多其他函数对象），用于处理函数及函数参数。

std::bind绑定器

将函数、成员函数和闭包转成function函数对象
将多元(n>1)函数转成一元函数或者(n-1)元函数。

bind()接受一个函数（或者函数对象，或者任何你可以通过"(...)"符号调用的事物），生成一个其有某一个或多个函数参数被“绑定”或重新组织的函数对象。（译注：顾名思义，bind()函数的意义就像它的函数名一样，是用来绑定函数调用的某些参数的。）例如：

intf(int,char,double);
autoff=bind(f,_1,'c',1.2);//绑定f()函数调用的第二个和第三个参数，返回一个新的函数对象为ff，它只带有一个int类型的参数
intx=ff(7);//f(7,'c',1.2);

参数的绑定通常称为"Currying"（译注：Currying---“烹制咖喱烧菜”，此处意指对函数或函数对象进行加工修饰操作）,"_1"是一个占位符对象，用于表示当函数f通过函数ff进行调用时，函数ff的第一个参数在函数f的参数列表中的位置。第一个参数称为"_1",第二个参数为"_2"，依此类推。例如：

intf(int,char,double);
autofrev=bind(f,_3,_2,_1);//翻转参数顺序
intx=frev(1.2,'c',7);//f(7,'c',1.2);

此处，auto关键字节约了我们去推断bind返回的结果类型的工作。

我们无法使用bind()绑定一个重载函数的参数，我们必须显式地指出需要绑定的重载函数的版本：

intg(int);
doubleg(double);

autog1=bind(g,_1);//错误：调用哪一个g()?
autog2=bind((double(*)(double))g,_1);//正确，但是相当丑陋

voidH(inta);
//绑定全局函数
autof11=std::bind(H,std::placeholders::_1);
auto的类型实际上是std::function

//绑定带参数的成员函数
std::functionf=std::bind(&ReadHandler::ConnectPreProcess,this,std::placeholders::_1,std::placeholders::_1);

//三元函数转换成一元函数
intf(int,char,double);
//绑定f()函数调用的第二个和第三个参数，
//返回一个新的函数对象为ff，它只带有一个int类型的参数
autoff=bind(f,_1,‘c',1.2);
intx=ff(7);

自己写代码示例如下：

intFunc(intx,inty);
autobf1=std::bind(Func,10,std::placeholders::_1);
bf1(20);///bf3=std::bind(&HelloWorld::AddFunc,this,std::placeholders::_1,100);
autoresult2=bf3(10);///
上面的例子中，bf1是把一个两个参数普通函数的第一个参数绑定为10，生成了一个新的一个参数的可调用实体体;bf2是把一个类成员函数绑定了类对象，生成了一个像普通函数一样的新的可调用实体;bf3是把类成员函数绑定了类对象和第二个参数，生成了一个新的std::function对象。看懂了上面的例子，下面我们来说说使用bind需要注意的一些事项：
（1）bind预先绑定的参数需要传具体的变量或值进去，对于预先绑定的参数，是pass-by-value的

（2）对于不事先绑定的参数，需要传std::placeholders进去，从_1开始，依次递增。placeholder是pass-by-reference的

（3）bind的返回值是可调用实体，可以直接赋给std::function对象

（4）对于绑定的指针、引用类型的参数，使用者需要保证在可调用实体调用之前，这些参数是可用的

（5）类的this可以通过对象或者指针来绑定


std::function
它是函数、函数对象、函数指针、和成员函数的包装器，可以容纳任何类型的函数对象，函数指针，引用函数，成员函数的指针。

以统一的方式处理函数、函数对象、函数指针、和成员函数。允许保存和延迟执行函数。
函数和成员函数作为function

function是一个拥有任何可以以"(...)"符号进行调用的值的类型。特别地，bind的返回结果可以赋值给function类型。function十分易于使用。（译注：更直观地，可以把function看成是一种表示函数的数据类型，就像函数对象一样。只不过普通的数据类型表示的是数据，function表示的是函数这个抽象概念。）例如：
typedefstd::functionf;//构造一个函数对象，它能表示的是一个返回值为float，两个参数为int，int的函数
structint_div{//构造一个可以使用"()"进行调用的函数对象类型
floatoperator()(intx,inty)const{return((float)x)/y;};
};

voidHelloWorld::testing()
{
ff1=int_div();//赋值
autoresult3=f1(10,2);
}


成员函数可被看做是带有额外参数的自由函数：
structint_div{//构造一个可以使用"()"进行调用的函数对象类型
floatoperator()(intx,inty)const{return((float)x)/y;};
intint_div_fun(intx){returnx;};
};
typedefstd::functionf_2;

boolHelloWorld::init()
{
f_2f2=std::mem_fn(&int_div::int_div_fun);//指向成员函数

int_divint_div_object;
intv=f2(&int_div_object,5);//在对象x上用参数5调用X::foo()
std::functionff=std::bind(f2,&int_div_object,std::placeholders::_1);//f的第一个参数是&x
v=ff(5);//调用x.foo(5)


}


ps:被vs2012的bug给坑了。因为看网上的代码于是刚开始第9行是这么写的：f_2f2=&int_div::int_div_fun;
然后就报错误：Error1errorC2664:'std::_Func_class<_Ret,_V0_t,_V1_t>::_Set':cannotconvertparameter1from'_Myimpl*'to'std::_Func_base<_Rx,_V0_t,_V1_t>*'
查了一下，vs2010没有这个编译错误，但是2012有。2012必须得加上std::mem_fn才能编译。
可以用function取代函数指针。因为它可以保存函数延迟执行，所以比较适合作为回调函数，也可以把它看做类似于c#中特殊的委托，只有一个成员的委托。


structint_div{//构造一个可以使用"()"进行调用的函数对象类型
floatoperator()(intx,inty)const{return((float)x)/y;};
intint_div_fun(intx){returnx;};

int_div(std::function&f):m_callback(f){};
voidNotify()
{
m_callback();
}
std::functionm_callback;
};


function还可以作为函数入参，这样可以在函数外部控制函数的内部行为了，让我们的函数变得更加灵活。


voidFoo(intx,std::function&f)
{
if(x%2==0)
f(x);
}

voidG(intx)
{
cout<
c++11中推出function是为了泛化函数对象，函数指针，引用函数，成员函数的指针，让我们可以按更统一的方式写出更加泛化的代码；推出bind是为了替换和增强之前标准库的bind1st和bind2st，让我们的用起来更方便


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