C++高级开发之可调用对象、function、bind(2)

简介: std::bind 绑定器  要使用这个函数模板,在 cpp文件前面要包含如下头文件#include<funcitonal>  std::bind能够将对象以及相关的参数绑定到一起,绑定完成后可以直接调用,也可以用

C++高级开发之可调用对象、function、bind(1):https://developer.aliyun.com/article/1415893

std::bind 绑定器

  要使用这个函数模板,在 cpp文件前面要包含如下头文件#include

  std::bind能够将对象以及相关的参数绑定到一起,绑定完成后可以直接调用,也可以用

std::function进行保存,在需要的时候调用。该函数模板的一般使用格式如下:


std::bind(待绑定的函数对象/函数指针/成员函数指针,绑定参数1...绑定参数n);

std::bind有两个意思:

  • 将可调用对象和参数绑定到一起,构成一个仿函数,所以可以直接调用
  • 如果函数有多个参数,可以绑定部分参数,其他的参数在调用的时候指定
      具体演示:在main函数中加入如下代码:
  void myfunc1(int x, int y, int z)
{
  cout << "x=" << x << ",y=" << y << ",z=" << z << endl;
}


在主函数中,加入如下代码

//表示绑定函数myfunc1的第一,二,三个参数值为:10 20 30,返回值auto表示我们不关心它返回的是啥类型,
//实际它返回的也是个仿函数类型对象,可以直接调用,也可以赋给std::function
  auto bf1 = std::bind(myfunc1, 10, 20, 30);
  bf1();

48497b6ec7e74a4a902acdb64f184902.png

上述范例非常简单,在 std::bind中,就可以直接给 myfunc1指定各参数。

  具体演示2:

//表示绑定函数myfunc1的第三个参数为30,而myfunc1的第一,二个参数分别由调用bf2时的第一,二个参数指定, _1、_2...、_20这种是标准库里定义的,占位符的含义,类似这样的参数有20个,
//够我们用了,这里这个placeholders::_1表示这个位置(当前该placeholders::_1所在的位置)将在函数调用时,被传入的第一个参数所代替。
  auto bf2 = std::bind(myfunc1, placeholders::_1, placeholders::_2, 30);
  bf2(5, 15);


81f7a71d3ff34f3c850d5bb2e6250d38.png

直接调用也可以

  std::bind(myfunc1, placeholders::_1, placeholders::_2,30)(10, 20);

03859f8d6d0f4a9b8b3b224135822c2e.png

再看一例:

在 cpp文件前面增加 myfun2函数的定义。

void myfunc2(int& x, int& y)
{
  x++;
  y++;
}

在main函数中加入如下代码。注释很关键

    int a = 2;
    int b = 3;
    auto bf4 = std::bind(myfunc2, a, placeholders::_1);
    bf4(b); //执行后a=2,b=4。这说明:bind对于预先绑定的函数参数是通过值传递的,所以这个a实际上是值传递的。
        //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,所以这个b实际上是引用传递的
    cout << "a: "<<a<<"b:"<<b << endl;

34592bc0682f46c79f871f8009797449.png

在看一例:

在 cpp文件中增加 CQ类定义

class CQ
{
public:
  CQ()
  {
    printf("CQ::CQ()构造函数执行,this=%p\n", this);
  }
  CQ(const CQ&)
  {
    printf("CQ::CQ(const CQ&)拷贝构造函数执行,this=%p\n", this);
  }
  ~CQ()
  {
    printf("CQ::~CQ()析构函数执行,this=%p\n", this);
  }
public:
  void myfunpt(int x, int y)
  {
    cout << "x=" << x << ",y=" << y << endl;
    m_a = x;
  }
  int m_a = 0; //成员变量
};

在main函数中,加入如下代码:

  CQ cq; //一个类对象
  auto bf5 = std::bind(&CQ::myfunpt, cq, placeholders::_1, placeholders::_2); //类函数有绝对地址,和对象无关,但要被调用必须有类对象参数
  bf5(10, 20);//对成员函数的调用

9d9c68b0089f4d17a0e00dbe569a1d34.png

注意上面代码中,std::bind的第二个参数 cq会导致生成一个临时的 CQ对象std::bind是将该临时对象和相关的成员函数以及多个参数绑定到一其,后续对 myfunpt成员函数的调用修改的是这个临时的 CQ对象的额m_a,并不影响真实的 cq对象的 m_a值。

 如果将 std::bind的第二个参数 cq前面增加 &,这样就不会导致生成一个临时的CQ对象,后续的修改就是直接对cq对象的修改了。

在main函数中继续计入代码,观察 bind和 function的配合使用

  //bind 和 function配合使用(bind返回值直接赋给 std::function类型)
  CQ cq;
  std::function<void(int, int)> bfc6 = std::bind(&CQ::myfunpt, cq, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
  bfc6(10, 20);

dd5a751db14b4abb826481340d1e0933.png

 cq->bind->function(构造->拷贝->拷贝)

加入饮用之后能够明显看到效率的提高

08274ce70c344862861728bd3202f34b.png

总结

 因为有了占位符,所以 std::bind的使用就变得非常灵活。可以直接绑定函数的所有参数,也可以使用 std::placeholders来决定bind所在位置的参数将会属于调用发生时的第几个参数。


std::bind 的思想实际上是一种延迟计算的思想,将可调用对象保存起来,然后后在需要的时候在调用。

  • std::function 一般要绑定一个可调用对象,类成员函数不能被绑定。而 std::bind更加强大,成员函数、成员变量等都能绑定。现在通过 std::function和std::bind的配合,所有的可调用对象都有了统一的操作方法。
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