std::bind与std::function详解

最新推荐文章于 2025-06-30 22:21:18 发布

cr2066

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分类专栏： C/C++ 文章标签： bind function 继承的替代

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本文详细介绍了C++中的std::bind和std::function的使用。std::bind用于绑定函数及对象，创建可调用对象，特别地，对于非静态成员函数，需要指定对象实例。std::function则是一个通用的函数对象容器，可以容纳任何可调用对象。文章通过示例展示了它们在静态成员函数、非静态成员函数以及虚成员函数情况下的应用，并强调了std::bind在实现行为多态中的重要性。

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std::bind

1、定义

bind(F f, T1 t1, T2 t2, ..., TN tN);

具体为：

bind（&要调用的函数，&对象，要调用函数的参数1，要调用函数的参数2...,_1(bind函数的参数1),_2(bind函数的参数2)...)

注：如果bind的是一个非静态成员函数，第二个参数一定是一个该成员的一个指针，后面才是正常的参数。

2、bind使用形式

（1）bind（&f)() 假设f是一个全局函数，绑定全局函数并调用；

（2）bind (&A::f, A())() 假设A是一个构造函数为空的类，这个形式绑定了类的成员函数，故第二个参数需要传入一个成员（成员静态函数除外）；

（3）bind (&A::f, _1)(new A()) 同上，效果是一样的，但是使用了占位符，使得没有固定的的对象，推荐。

注：使用的时候一定要注意指向的是没有this指针的函数（全局函数或静态成员函数），还是有this指针的函数。后面一种必须要用bind()函数，而且要多一个参数，因为静态成员函数与非静态成员函数的参数表不一样，原型相同的非静态函数比静态成员函数多一个参数，即第一个参数this指针，指向所属的对象，任何非静态成员函数的第一个参数都是this指针。

3、示例

#include <stdio.h>
#include <functional>

using std::function;
using std::bind;

int func(int x,int y) {
    printf("nimei x:%d y:%d\n", x, y);
    return 3;
}
int main() {
    printf("%d\n", bind<int>(&func, 3, 4)());<span style="color:#ff0000;">//<int>可以没有，但后面的()必须要有</span>
    return 0;
}

std::function

1、静态成员函数情况

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <memory>
#include <functional>

typedef   std::function<void(int)>   HandlerEvent;

//定义一个成员变量
class Sharp
{
public:
	HandlerEvent handlerEvent;
};
//设置handlerEvent的值来动态装载事件响应函数
class Rectangle
{
private:
	std::string name;
	Sharp sharp;
public:
	void initial(void);
	const Sharp getSharp() const;
	static void onEvent(int param)
	{ 
		std::cout << "invode onEvent method,get parameter: " << param << std::endl;
	}
};
//类的实现方法
void Rectangle::initial()
{
	sharp.handlerEvent = HandlerEvent(&Rectangle::onEvent); 
	std::cout << "invode initial function!" << std::endl;
}
const Sharp Rectangle::getSharp() const
{
	return sharp;
}

//测试函数
int main(int argc, char *argv[]){
	std::cout << "hi: " << std::setw(50) << "hello world!" << std::endl;
	Rectangle rectangle;
	rectangle.initial(); 
	rectangle.getSharp().handlerEvent(23);  
	std::cin.get();
}
//输出结果
/*hi:                                       hello world!
	invode initial function!
	invode onEvent method, get parameter : 23*/

注：这里使用了静态成员函数，如果把Rectangle前面的static去掉这段代码不能工作，编译都不能通过，因为静态成员函数与非静态成员函数的参数表不一样，原型相同的非静态函数比静态成员函数多一个参数，即第一个参数this指针，指向所属的对象，任何非静态成员函数的第一个参数都是this指针，所以如果把Rectangle前面的static去掉，其函数原型等效于下面的一个全局函数：void onEvent(Rectangle* this, int);

2、非静态成员函数情况

将上例中Rectangle::onEvent(int param)前的static去掉改为非静态成员函数，则进行动态绑定使得程序正常运行，将Rectangle::initial(void)的定义修改为：

void Rectangle::initial(){

sharp.handlerEvent = std::tr1::bind(&Rectangle::onEvent,this,std::tr1::placeholders::_1/*因onEvent函数需要一个参数，所以用一占位符*/);

std::cout << "invode initial function!" << std::endl;

}

这样，便动态装载函数成功。其它测试数据都不用进行修改。测试结果于上一样。

3、虚成员函数情况

对于虚成员函数的情况与上面第2节所说相同，仍然可以实现虑函数的效果。如果定义类Square继承自Rectangle,将 Rectangle::OnEvent重载,定义一个新的Square::OnEvent，Rectangle::initial中的函数不变，仍然使用Rectangle::OnEvent进绑定，则调用成员object.onEvent()时，具体执行Rectangle::OnEvent还是Square::OnEvent，看object所属对象的静态类型是Rectangle还是Square而定。

示例：

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <memory>
#include <functional>

typedef   std::function<void(int)>   HandlerEvent;

//定义一个成员变量
class Sharp
{
public:
	HandlerEvent handlerEvent;
};
//设置handlerEvent的值来动态装载事件响应函数
class Rectangle
{
private:
	std::string name;
	Sharp sharp;
public:
	void initial(void);
	const Sharp getSharp() const;
	<span style="color:#ff0000;">virtual</span> void onEvent(int param)
	{ 
		std::cout << "invode Rectangle's onEvent method,get parameter: " << param << std::endl;
	}
};
//Square类来继承Rectangle类，并重写onEvent
class Square : public Rectangle{
public:
	void onEvent(int param)
	{
		std::cout << "invode Square's onEvent method,get parameter: " << param << std::endl;
	}
};

//类的实现方法
void Rectangle::initial()
{
	sharp.handlerEvent = std::bind(&Rectangle::onEvent,this,std::placeholders::_1); 
	std::cout << "invode initial function!" << std::endl;
}
const Sharp Rectangle::getSharp() const
{
	return sharp;
}

//测试函数
int main(int argc, char *argv[]){
	std::cout << "hi: " << std::setw(50) << "hello world!" << std::endl;

	Rectangle rectangle;
	rectangle.initial(); 
	rectangle.getSharp().handlerEvent(23);  

	Square square;
	square.initial();
	square.getSharp().handlerEvent(33);

	std::cin.get();
}
//输出结果
/*hi:                                       hello world!
	invode initial function!
	invode Rectangle's onEvent method,get parameter: 23
	invode initial function!
	invode Square's onEvent method,get parameter: 33*/

总结：

1.typedef function<void(FrameworkPtr)> FrameworkFunc 这个定义代表FrameworkFunc是一个有一个FrameworkPtr为参数，无返回的函数。

2.“继承就像一条贼船，上去就下不来了”，而借助std::function和std::bind，大多数情况下，你都不用上贼船。

3 如果没有std::bind，那么std::function就什么都不是，而有了bind()，“同一个类的不同对象可以delegate给不同的实现，从而实现不同的行为”。