std::ref 作用

本文详细介绍了在C++中如何使用std::ref来实现bind函数的参数引用传递,通过具体代码示例解释了bind函数和std::ref在处理函数参数时的工作原理,特别是如何让函数能够获取到外部更新后的引用参数值。

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#include <functional>
#include <iostream>

void f(int& n1, int& n2, int& n3)
{
    std::cout << "In function: " << n1 << ' ' << n2 << ' ' << n3 << '\n';
    ++n1; // 增加存储于函数对象的 n1 副本
    ++n2; // 增加 main() 的 n2
     ++n3; //
}

int main()
{
    int n1 = 1, n2 = 2, n3 = 3;
    std::function<void(int &)> bound_f = std::bind(f, n1, std::ref(n2), std::placeholders::_1);
    n1 = 10;
    n2 = 11;
    n3 = 12;
    std::cout << "Before function: " << n1 << ' ' << n2 << ' ' << n3 << '\n';
    bound_f(n3);
    std::cout << "After function: " << n1 << ' ' << n2 << ' ' << n3 << '\n';
}

std::ref 的使用:

1、在使用 bind 时对函数变量参数进行引用赋值,即参数是一个地址或引用,

使用ref,当初始化后,修改参数值,再次调用 bound_f 时参数使用新的值,n2==11 
如果不使用ref,如 n1,在bound_f初始化时,参数值已经固定无法修改。

2、对于占位符,并不需要考虑这个问题,因为本身就是引用,bind需要是因为,最被设计时使用的是值引用。
  一般是固定值。
 如果是可变,那么也不大需要使用 bind.

<think>好的,我现在需要回答用户关于C++中std::ref的功能和用途的问题。首先,我要回忆一下自己对这个函数的理解。std::ref是C++标准库中的一个模板函数,主要用于在函数式编程中传递引用参数。用户提供的几个引用资料也提到,比如在std::bind中使用时,如果不使用std::ref,参数会被拷贝,而不是作为引用传递。所以,我需要把这些信息整理清楚。 首先,用户可能想知道std::ref作用是什么。根据引用[1]和[2],std::ref作用是允许在函数模板中使用引用参数,而不是进行值拷贝。这在需要修改原始数据或者避免拷贝开销时非常有用。例如,在std::bind或std::thread传递参数时,默认是按值传递的,这时候用std::ref可以传递引用。 接下来,用户可能想知道具体的使用场景。引用[2]提到,当使用std::bind时,即使传入的实参是引用类型,bind也会拷贝参数。所以必须用std::ref来包裹变量,才能传递引用。比如在用户提供的例子中,increment函数需要一个int的引用参数,如果不使用std::ref(x),那么bind会拷贝x的值,导致原x不会被修改。而使用std::ref后,就能正确传递引用,修改原变量。 然后,我需要解释std::ref的基本用法。根据引用[3],std::ref返回一个std::reference_wrapper对象,这个对象可以隐式转换为原类型的引用。所以使用时,只需要在需要引用的地方用std::ref包裹变量即可。例如,在创建线程时,如果要传递一个对象的引用给线程函数,就需要用std::ref(obj)。 另外,用户可能想知道std::ref和普通引用(比如int&)的区别。根据引用[4],std::ref主要用于模板编程中,因为模板参数推导时无法自动推断出引用类型,这时候需要用std::ref来显式传递引用。例如,模板函数接受一个参数,默认按值传递,用std::ref可以让它按引用传递。 还要注意,std::cref用于传递const引用,同样的情况但不可修改原变量。这可能也是一个相关点,但用户的问题集中在std::ref,所以可以简要提及。 现在需要将这些信息组织成结构清晰的回答。可能的结构是:功能概述、使用场景、基本用法、注意事项(比如与普通引用的区别)、代码示例。同时,根据用户提供的示例代码,可以引用他们的例子来说明。 在组织过程中,需要确保符合用户的要求:行内数学公式用$...$,独立公式用$$...$$,但这个问题可能不需要数学公式,所以可以忽略这部分。另外,需要生成相关问题,可能需要与std::ref相关,如使用场景、与普通引用的区别、std::cref作用等。 还需要检查是否有遗漏的要点,比如std::ref返回的是reference_wrapper,是否会影响使用方式。例如,在需要引用的地方,reference_wrapper会自动转换为引用,但在模板类型推导时可能需要显式处理。 最后,确保引用资料正确标注,每个引用来源在回答末尾添加对应的标识符。例如,引用[1]和[2]关于std::bind和拷贝的问题,引用[3]关于std::reference_wrapper,引用[4]关于模板参数推导的问题。 可能还需要举一个线程的例子,比如std::thread传递引用参数时必须使用std::ref,否则会拷贝参数,导致线程中修改不影响原变量。这样可以更全面地展示应用场景。 总结,回答的结构大致如下: 1. 功能概述:允许在模板函数中传递引用,避免拷贝。 2. 核心用途:在函数式编程(如bind, thread)中传递引用。 3. 基本用法:用std::ref包裹变量,生成reference_wrapper。 4. 代码示例:用户提供的例子,以及可能的线程例子。 5. 注意事项:与普通引用的区别,cref作用。 6. 相关问题:生成3个相关问题,如使用场景、与普通引用的区别、cref作用等。 需要确保语言简洁,用中文,并正确引用资料中的内容。</think>### C++ std::ref 功能与用法详解 #### 1. **功能概述** `std::ref` 是 C++11 引入的模板函数,用于将对象包装为引用类型(`std::reference_wrapper<T>`),其核心功能是**在模板编程中显式传递引用**,避免参数被拷贝。这在需要修改原始数据或优化性能时尤其重要[^1][^2]。 --- #### 2. **核心用途** - **避免拷贝开销**:默认情况下,函数式编程工具(如 `std::bind`、`std::thread`)会拷贝参数值。使用 `std::ref` 可传递引用,减少拷贝成本[^2][^4]。 - **支持引用语义**:在需要引用的场景(如修改外部变量)中,`std::ref` 确保操作作用于原始对象而非副本[^3]。 --- #### 3. **基本用法** - **语法示例**: ```cpp #include <functional> int x = 10; auto ref_x = std::ref(x); // 返回 std::reference_wrapper<int> ``` - **隐式转换**:`std::reference_wrapper` 可隐式转换为原始类型的引用,因此可直接用于函数调用: ```cpp void increment(int& x) { ++x; } std::bind(increment, std::ref(x))(); // x 被修改为 11 ``` --- #### 4. **典型场景** 1. **与 `std::bind` 结合** ```cpp std::function<void()> func = std::bind(foo, std::ref(obj)); // 传递对象引用[^2] ``` 2. **多线程传递参数** ```cpp void thread_func(int& data) { data *= 2; } int value = 5; std::thread t(thread_func, std::ref(value)); // 修改 value 为 10[^3] t.join(); ``` --- #### 5. **注意事项** - **与普通引用的区别**:`std::ref` 生成的 `reference_wrapper` 是一个轻量包装器,支持拷贝和赋值,而普通引用(`T&`)不可重新绑定[^4]。 - **`std::cref` 的作用**:类似 `std::ref`,但生成 `const` 引用包装器,用于只读场景[^4]。 --- #### 代码示例 ```cpp #include <iostream> #include <functional> void modify(int& x) { x += 100; } int main() { int a = 10; auto bound_func = std::bind(modify, std::ref(a)); bound_func(); // 修改原始变量 a std::cout << a; // 输出 110[^1] return 0; } ``` ---
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