std::function簡(jiǎn)介

std::function是一個(gè)函數(shù)包裝器，該函數(shù)包裝器模板能包裝任何類型的可調(diào)用實(shí)體，如普通函數(shù)，函數(shù)對(duì)象，lamda表達(dá)式等。包裝器可拷貝，移動(dòng)等，并且包裝器類型僅僅依賴于調(diào)用特征，而不依賴于可調(diào)用元素自身的類型。std::function是C++11的新特性，包含在頭文件<functional>中。

一個(gè)std::function類型對(duì)象實(shí)例可以包裝下列這幾種可調(diào)用實(shí)體：函數(shù)、函數(shù)指針、成員函數(shù)、靜態(tài)函數(shù)、lamda表達(dá)式和函數(shù)對(duì)象。std::function對(duì)象實(shí)例可被拷貝和移動(dòng)，并且可以使用指定的調(diào)用特征來(lái)直接調(diào)用目標(biāo)元素。當(dāng)std::function對(duì)象實(shí)例未包含任何實(shí)際可調(diào)用實(shí)體時(shí)，調(diào)用該std::function對(duì)象實(shí)例將拋出std::bad_function_call異常。

std::function實(shí)戰(zhàn)

std::function模板類聲明

std::function模板類成員函數(shù)聲明

typedef _Rp result_type;    // construct/copy/destroy:    _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY    function() _NOEXCEPT { }    _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY    function(nullptr_t) _NOEXCEPT {}    function(const function&);    function(function&&) _NOEXCEPT;    template<class _Fp, class = _EnableIfCallable<_Fp>>    function(_Fp);#if _LIBCPP_STD_VER <= 14    template<class _Alloc>      _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY      function(allocator_arg_t, const _Alloc&) _NOEXCEPT {}    template<class _Alloc>      _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY      function(allocator_arg_t, const _Alloc&, nullptr_t) _NOEXCEPT {}    template<class _Alloc>      function(allocator_arg_t, const _Alloc&, const function&);    template<class _Alloc>      function(allocator_arg_t, const _Alloc&, function&&);    template<class _Fp, class _Alloc, class = _EnableIfCallable<_Fp>>      function(allocator_arg_t, const _Alloc& __a, _Fp __f);#endif    function& operator=(const function&);    function& operator=(function&&) _NOEXCEPT;    function& operator=(nullptr_t) _NOEXCEPT;    template<class _Fp, class = _EnableIfCallable<_Fp>>    function& operator=(_Fp&&);    ~function();    // function modifiers:    void swap(function&) _NOEXCEPT;#if _LIBCPP_STD_VER <= 14    template<class _Fp, class _Alloc>      _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY      void assign(_Fp&& __f, const _Alloc& __a)        {function(allocator_arg, __a, _VSTD::forward<_Fp>(__f)).swap(*this);}#endif    // function capacity:    _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY    _LIBCPP_EXPLICIT operator bool() const _NOEXCEPT {      return static_cast<bool>(__f_);    }    // deleted overloads close possible hole in the type system    template<class _R2, class... _ArgTypes2>      bool operator==(const function<_R2(_ArgTypes2...)>&) const = delete;    template<class _R2, class... _ArgTypes2>      bool operator!=(const function<_R2(_ArgTypes2...)>&) const = delete;public:    // function invocation:    _Rp operator()(_ArgTypes...) const;#ifndef _LIBCPP_NO_RTTI    // function target access:    const std::type_info& target_type() const _NOEXCEPT;    template <typename _Tp> _Tp* target() _NOEXCEPT;    template <typename _Tp> const _Tp* target() const _NOEXCEPT;#endif  // _LIBCPP_NO_RTTI

從成員函數(shù)里我們知道std::function對(duì)象實(shí)例不允許進(jìn)行==和!=比較操作，std::function模板類實(shí)例最終調(diào)用成員函數(shù)_Rp operator()(_ArgTypes...) const進(jìn)而調(diào)用包裝的調(diào)用實(shí)體。

1、std::function包裝函數(shù)指針

定義一個(gè)std::function<int(int)>對(duì)象實(shí)例

std::function對(duì)象實(shí)例包裝函數(shù)指針

int (*fun_ptr)(int);int fun1(int a){    return a;}int main(int argc, char *argv[]){    std::cout << 'Hello world' << std::endl;    fun_ptr = fun1; //函數(shù)指針fun_ptr指向fun1函數(shù)    callback = fun_ptr; //std::function對(duì)象包裝函數(shù)指針    std::cout << callback(10) << std::endl; //std::function對(duì)象實(shí)例調(diào)用包裝的實(shí)體    return 0;}

2、std::function包裝函數(shù)

3、std::function包裝模板函數(shù)

template<typename T>T fun2(T a){    return a + 2;}int main(int argc, char *argv[]){    std::cout << 'Hello world' << std::endl;    callback = fun2<int>; //std::function包裝模板函數(shù)    std::cout << callback(10) << std::endl; //std::function對(duì)象實(shí)例調(diào)用包裝的調(diào)用實(shí)體    return 0;}

4、std::function包裝函數(shù)對(duì)象

5、std::function包裝lamda表達(dá)式

int main(int argc, char *argv[]){    std::cout << 'Hello world' << std::endl;    auto fun3 = [](int a) {return a * 2;}; //lamda表達(dá)式    callback = fun3; //std::function包裝lamda表達(dá)式    std::cout << callback(9) << std::endl; //std::function對(duì)象實(shí)例調(diào)用包裝的調(diào)用實(shí)體    return 0;}

6、std::function包裝模板對(duì)象函數(shù)

7、std::function包裝模板對(duì)象靜態(tài)函數(shù)

template <typename T>struct foo2{    static T foo(T a){        return a * 4;    }};int main(int argc, char *argv[]){    std::cout << 'Hello world' << std::endl;    callback = foo2<int>::foo; //std::function包裝模板對(duì)象靜態(tài)函數(shù)    std::cout << callback(3) << std::endl; //std::function對(duì)象實(shí)例調(diào)用包裝的調(diào)用實(shí)體    return 0;}

8、std::function包裝對(duì)象靜態(tài)函數(shù)

9、std::function包裝類成員函數(shù)

struct foo3{    int foo(int a){        return a * a;    }};int main(int argc, char *argv[]){    std::cout << 'Hello world' << std::endl;    foo3 test_foo1;    callback = std::bind(&foo3::foo, test_foo1, std::placeholders::_1); //std::function包裝類成員函數(shù)    std::cout << callback(9) << std::endl; //std::function對(duì)象實(shí)例調(diào)用包裝的調(diào)用實(shí)體    return 0;}

這里我們用到了std::bind，C++11中std::bind函數(shù)的意義就如字面上的意思一樣，用來(lái)綁定函數(shù)調(diào)用的某些參數(shù)。std::bind的思想其實(shí)是一種延遲計(jì)算的思想，將可調(diào)用對(duì)象保存起來(lái)，然后在需要的時(shí)候再調(diào)用。而且這種綁定是非常靈活的，不論是普通函數(shù)還是函數(shù)對(duì)象還是成員函數(shù)都可以綁定，而且其參數(shù)可以支持占位符。

這里的std::placeholders::_1是一個(gè)占位符，且綁定第一個(gè)參數(shù)，若可調(diào)用實(shí)體有2個(gè)形參，那么綁定第二個(gè)參數(shù)的占位符是std::placeholders::_2。

10、std::function包裝模板類成員函數(shù)

11、std::function拷貝、移動(dòng)

int main(int argc, char *argv[]){    std::cout << 'Hello world' << std::endl;    std::function<int(int)> callback2 = callback; //拷貝賦值運(yùn)算符    std::cout << callback2(7) << std::endl;    std::function<int(int)>&& callback3 = std::move(callback); //移動(dòng)賦值運(yùn)算符    std::cout << callback3(7) << std::endl;    std::cout << callback(7) << std::endl;    std::function<int(int)> callback4(callback); //拷貝    std::cout << callback4(7) << std::endl;    return 0;}