【C++11】包装器（function和bind）-优快云博客

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一、function

template <class T>
class function; // undefined

template <class Ret, class... Args>
class function<Ret(Args...)>;

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<functional>头文件中。std::function - cppreference.com
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

举个栗子：

#include<functional>
int f(int a, int b)
{
	return a + b;
}
struct Functor
{
public:
	int operator() (int a, int b)
	{
		return a + b;
	}
};
int main()
{
	// 包装各种可调用对象
		 // <返回值类型(参数）>
	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;

	return 0;

可以结合这道题看一下，对比一下

逆波兰表达式求值

// 传统方式的实现
class Solution {
public:
	int evalRPN(vector<string>& tokens) {
		stack<int> st;
		for (auto& str : tokens)
		{

			if (str == "+" || str == "-" || str == "*" || str == "/")
			{
				int right = st.top();
				st.pop();
				int left = st.top();
				st.pop();
				switch (str[0])
				{
				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
			{
				st.push(stoi(str));
			}
		}
		return st.top();
	}
};

// 使用map映射string和function的方式实现
// 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
class Solution {
public:
	int evalRPN(vector<string>& tokens) {
		stack<int> st;
		// function作为map的映射可调用对象的类型
		map<string, function<int(int, int)>> opFuncMap = {
		{"+", [](int x, int y) {return x + y; }},
		{"-", [](int x, int y) {return x - y; }},
		{"*", [](int x, int y) {return x * y; }},
		{"/", [](int x, int y) {return x / y; }}
		};

		for (auto& str : tokens)
		{
			if (opFuncMap.count(str)) // 操作符
			{
				int right = st.top();
				st.pop();
				int left = st.top();
				st.pop();
				int ret = opFuncMap[str](left, right);
				st.push(ret);
			}
			else
			{
				st.push(stoi(str));
			}
		}

		return st.top();
	}
};

二、bind

simple(1)
template <class Fn, class... Args>
    /* unspecified */ bind (Fn&& fn, Args&&... args);
with return type (2)
template <class Ret, class Fn, class... Args>
    /* unspecified */ bind (Fn&& fn, Args&&... args);

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<functional>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。

举个栗子：

调整参数顺序

#include<functional>

using placeholders::_1;
using placeholders::_2;
using placeholders::_3;

int Sub(int a, int b)
{
	return (a - b) * 10;
}

int main()
{
	auto sub1 = bind(Sub, _1, _2);
	cout << sub1(10, 5) << endl;

	// bind 本质返回的一个仿函数对象
	// 调整参数顺序（不常用）
	// _1代表第一个实参
	// _2代表第二个实参
	// ...
	auto sub2 = bind(Sub, _2, _1);
	cout << sub2(10, 5) << endl;

	return 0;
}

调整参数个数

#include<functional>

using placeholders::_1;
using placeholders::_2;
using placeholders::_3;

int Sub(int a, int b)
{
	return (a - b) * 10;
}

int SubX(int a, int b, int c)
{
	return (a - b - c) * 10;
}

int main()
{
	// 调整参数个数 （常用）
	auto sub3 = bind(Sub, 100, _1);
	cout << sub3(5) << endl;

	auto sub4 = bind(Sub, _1, 100);
	cout << sub4(5) << endl;

	// 分别绑死第123个参数
	auto sub5 = bind(SubX, 100, _1, _2);
	cout << sub5(5, 1) << endl;

	auto sub6 = bind(SubX, _1, 100, _2);
	cout << sub6(5, 1) << endl;

	auto sub7 = bind(SubX, _1, _2, 100);
	cout << sub7(5, 1) << endl;

	return 0;
}

再比如

#include<functional>
using placeholders::_1;
using placeholders::_2;
using placeholders::_3;

class Plus
{
public:
	static int plusi(int a, int b)
	{
		return a + b;
	}
	double plusd(double a, double b)
	{
		return a + b;
	}
};

int main()
{
	// 成员函数对象进行绑死，就不需要每次都传递了
	//function<double(Plus&&, double, double)> f6 = &Plus::plusd;
	//Plus pd;
	//cout << f6(move(pd), 1.1, 1.1) << endl;
	//cout << f6(Plus(), 1.1, 1.1) << endl;

	// bind一般用于，绑死一些固定参数
	function<double(double, double)> f7 = bind(&Plus::plusd, Plus(), _1, _2);
	cout << f7(1.1, 1.1) << endl;

	return 0;
}

//运行结果
2.2

下一个部分：计算复利（前一年的利息变成第二年的本金）

#include<functional>
using placeholders::_1;
using placeholders::_2;
using placeholders::_3;

int main()
{
	// 计算复利的lambda
	auto func1 = [](double rate, double money, int year)->double {
		double ret = money;
		for (int i = 0; i < year; i++)
		{
			ret += ret * rate;
		}
		return ret - money;
		};

	// 绑死一些参数，实现出支持不同年华利率，不同金额和不同年份计算出复利的结算利息
	function<double(double)> func3_1_5 = bind(func1, 0.015, _1, 3);
	function<double(double)> func5_1_5 = bind(func1, 0.015, _1, 5);
	function<double(double)> func10_2_5 = bind(func1, 0.025, _1, 10);
	function<double(double)> func20_3_5 = bind(func1, 0.035, _1, 30);

	cout << func3_1_5(1000000) << endl;
	cout << func5_1_5(1000000) << endl;
	cout << func10_2_5(1000000) << endl;
	cout << func20_3_5(1000000) << endl;

	return 0;
}