bind和function的用法

本文详细解析了C++中std::bind函数的使用方法,包括如何绑定函数参数,通过引用传递参数,以及如何绑定成员函数。示例展示了不同类型的函数绑定及其调用方式。
#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:
    void fun_3(int k, int m)
    {
        cout << k << " " << m << endl;
    }
};

void fun(int x, int y, int z)
{
    cout << x << "  " << y << "  " << z << endl;
}

void fun_2(int& a, int& b)
{
    a++;
    b++;
    cout << a << "  " << b << endl;
}

int main(int argc, const char* argv[])
{
    //f1的类型为 function<void(int, int, int)>
    auto f1 = std::bind(fun, 1, 2, 3); //表示绑定函数 fun 的第一,二,三个参数值为: 1 2 3
    f1(); //print:1  2  3

    auto f2 = std::bind(fun, placeholders::_1, placeholders::_2, 3);
    //表示绑定函数 fun 的第三个参数为 3,而fun 的第一,二个参数分别由调用 f2 的第一,二个参数指定
    f2(1, 2);//print:1  2  3

    auto f3 = std::bind(fun, placeholders::_2, placeholders::_1, 3);
    //表示绑定函数 fun 的第三个参数为 3,而fun 的第一,二个参数分别由调用 f3 的第二,一个参数指定
    //注意: f2  和  f3 的区别。
    f3(1, 2);//print:2  1  3


    int n = 2;
    int m = 3;

    auto f4 = std::bind(fun_2, n, placeholders::_1); 
    //表示绑定fun_2的第一个参数为n, fun_2的第二个参数由调用f4的第一个参数(_1)指定。
    f4(m); //print:3  4

    cout << m << endl;
    //print:4  说明:bind对于不事先绑定的参数,通过std::placeholders传递的参数是通过引用传递的,如m

    cout << n << endl;
    //print:2  说明:bind对于预先绑定的函数参数是通过值传递的,如n


    A a;
    //f5的类型为 function<void(int, int)>
    auto f5 = std::bind(&A::fun_3, a, placeholders::_1, placeholders::_2); //使用auto关键字
    f5(10, 20);//调用a.fun_3(10,20),print:10 20

    std::function<void(int, int)> fc = std::bind(&A::fun_3, a, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
    fc(10, 20);//调用a.fun_3(10,20) print:10 20 

    return 0;
}

 

C++11 引入的 `std::function` `std::bind` 为现代 C++ 编程带来了极大便利。`std::function` 允许统一存储操作不同类型的可调用对象,简化代码结构;`std::bind` 则能灵活调整函数参数调用方式,提高代码的可读性可维护性 [^1]。 ### std::function `std::function` 是一个通用的多态函数包装器,它可以存储、复制调用任何可调用对象,包括函数、函数指针、成员函数指针、仿函数、lambda 表达式等。其使用方法是在模板参数中指定可调用对象的签名,然后用它来存储对应的可调用对象。 以下是一个简单的示例: ```cpp #include <iostream> #include <functional> // 普通函数 int add(int a, int b) { return a + b; } int main() { // 定义一个 function 对象,它可以存储返回值为 int,参数为两个 int 的可调用对象 std::function<int(int, int)> func = add; std::cout << func(1, 2) << std::endl; return 0; } ``` `std::function` 的原理是它内部维护了一个类型擦除机制,通过虚函数表来调用存储的可调用对象,从而实现了对不同类型可调用对象的统一存储调用。 ### std::bind `std::bind` 用于创建一个新的可调用对象,它可以调整原可调用对象的参数绑定调用方式。可以绑定普通函数,也可以绑定成员函数。在绑定参数时,可以使用 `std::placeholders` 来占位,表示在调用新的可调用对象时再传入这些参数。 以下是绑定普通函数成员函数的示例: ```cpp #include <iostream> #include <functional> // 普通函数 int add(int x, int y) { return x + y; } // 成员函数 class ADD { public: int add(int x, int y) { return x + y; } }; int main() { ADD obj; // 绑定普通函数返回函数对象 auto f1 = std::bind(add, std::placeholders::_1, 2); // 绑定成员函数返回函数对象 auto f2 = std::bind(&ADD::add, &obj, 2, std::placeholders::_1); std::cout << f1(1) << std::endl; std::cout << f2(1) << std::endl; return 0; } ``` `std::bind` 的原理是它会生成一个新的可调用对象,这个新对象内部保存了原可调用对象绑定的参数,当调用新对象时,会根据绑定的参数占位符将参数传递给原可调用对象进行调用。 ### 二者结合使用 由于 `std::bind` 可以包装可调用对象并返回可调用对象,而 `std::function` 也能包装可调用对象,所以 `std::function` 可以包装 `std::bind` 生成的对象 [^3]。 以下是结合使用的示例: ```cpp #include <iostream> #include <functional> int add(int a, int b) { return a + b; } int main() { auto bindObj = std::bind(add, std::placeholders::_1, 2); std::function<int(int)> func = bindObj; std::cout << func(3) << std::endl; return 0; } ```
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