C++11中bind绑定器和function函数对象介绍

C++11引入了许多新特性，其中包括bind绑定器和function函数对象。这些特性使得C++在编写现代化的代码方面变得更加简单和灵活，为程序员提供了更多的工具来实现代码复用和组合。

bind绑定器

bind绑定器是一个函数模板，它可以用来将一个函数的参数绑定到特定的值或另一个函数。这使得我们可以轻松地从现有函数创建新函数。

语法

bind绑定器的语法如下：

#include <functional>

std::bind(func, args...)

其中，func是要绑定的函数或函数指针，args...是要绑定的参数列表。返回值是一个可调用对象，该对象将调用func并使用绑定的参数列表。

示例1：简单的bind用法

#include <functional>
#include <iostream>

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    auto add2 = std::bind(&add, 2, std::placeholders::_1);
    std::cout << add2(3) << std::endl; // 输出5
    return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个名为add2的函数对象，该对象是从add函数生成的。我们将2绑定到add函数的第一个参数，然后使用std::placeholders::_1占位符绑定该函数的第二个参数。这使得我们可以使用add2来执行add函数，将第一个参数设为2，第二个参数设为3，从而得到5的结果。

示例2：绑定函数和对象

#include <functional>
#include <iostream>

class Adder {
public:
    int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
};

int main() {
    Adder adder;
    auto add3 = std::bind(&Adder::add, &adder, std::placeholders::_1, 3);
    std::cout << add3(2) << std::endl; // 输出5
    return 0;
}

在这个例子中，我们有一个名为Adder的类，其中包含一个名为add的方法。我们将对象的地址传递给bind函数，然后使用std::placeholders::_1占位符绑定add方法的第一个参数，将3绑定到add方法的第二个参数。这使得我们可以使用add3来执行add函数，将第一个参数设为2，从而得到5的结果。

function函数对象

function函数对象是一个能够存储和调用任何可调用对象（包括函数、函数指针、成员函数指针、函数对象）的类模板。

语法

function函数对象的语法如下：

#include <functional>

std::function<return_type(args...)> obj;

其中，obj是一个function对象，args...是该对象接受的参数列表，return_type是该对象返回的类型。返回值是一个可调用的对象，它可以被调用并返回一个返回值。

示例1：存储和调用函数

#include <functional>
#include <iostream>

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    std::function<int(int, int)> f = add;
    std::cout << f(2, 3) << std::endl; // 输出5
    return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个名为f的function对象，它接受两个整数作为参数，并调用add函数来计算它们的和。我们可以将f视为一个函数，将其传递给其他函数或存储在容器中等等。

示例2：存储和调用函数对象

#include <functional>
#include <iostream>

class Adder {
public:
    int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
};

int main() {
    Adder adder;
    std::function<int(Adder&, int, int)> f = &Adder::add;
    std::cout << f(adder, 2, 3) << std::endl; // 输出5
    return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个名为Adder的类，其中包含一个名为add的方法。我们使用std::function模板定义了一个对象f，它接受一个Adder对象、两个整数作为参数，并调用Adder::add方法来计算它们的和。我们存储了一个存储类方法指针的function对象，并通过它成功调用了类方法。

总结

C++11中的bind绑定器和function函数对象是语言中非常有用的功能。它们使得我们可以更方便地使用现有函数和类方法，从而创建新的可调用对象。这在编写现代化的、灵活的程序时非常有用。