函数适配器bind2nd 、mem_fun_ref 源码分析、函数适配器应用举例

一、适配器

三种类型的适配器：

容器适配器：用来扩展7种基本容器，利用基本容器扩展形成了栈、队列和优先级队列

迭代器适配器：（反向迭代器、插入迭代器、IO流迭代器）

函数适配器：函数适配器能够将仿函数和另一个仿函数（或某个值、或某个一般函数）结合起来。

针对成员函数的函数适配器

针对一般函数的函数适配器

二、函数适配器示例

 C++ Code 

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#include <iostream> #include <algorithm> #include <functional> #include <vector> using namespace std; bool is_odd(int n) {     return n % 2 == 1; } int main(void) {     int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};     vector<int> v(a, a + 5);     cout << count_if(v.begin(), v.end(), is_odd) << endl;     //计算奇数元素的个数     // 这里的bind2nd将二元函数对象modulus转换为一元函数对象。     //bind2nd(op, value) (param)相当于op(param, value)     cout << count_if(v.begin(), v.end(),                      bind2nd(modulus<int>(), 2)) << endl;     //bind1st(op, value)(param)相当于op(value, param);     cout << count_if(v.begin(), v.end(),                      bind1st(less<int>(), 4)) << endl;     return 0; }

 C++ Code 

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// TEMPLATE FUNCTION bind2nd template < class _Fn2,          class _Ty > inline binder2nd<_Fn2> bind2nd(const _Fn2 &_Func, const _Ty &_Right) {     // return a binder2nd functor adapter     typename _Fn2::second_argument_type _Val(_Right);     return (std::binder2nd<_Fn2>(_Func, _Val)); }

将匿名对象modulus<int>() 和 2 传递进去std::binder2nd<_Fn2>(_Func, _Val);  即是一个模板类对象，看binder2nd 模板类

 C++ Code 

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// TEMPLATE CLASS binder2nd template<class _Fn2> class binder2nd     : public unary_function < typename _Fn2::first_argument_type,       typename _Fn2::result_type > {     // functor adapter _Func(left, stored) public:     typedef unary_function < typename _Fn2::first_argument_type,             typename _Fn2::result_type > _Base;     typedef typename _Base::argument_type argument_type;     typedef typename _Base::result_type result_type;     binder2nd(const _Fn2 &_Func,               const typename _Fn2::second_argument_type &_Right)         : op(_Func), value(_Right)     {         // construct from functor and right operand     }     result_type operator()(const argument_type &_Left) const     {         // apply functor to operands         return (op(_Left, value));     }     result_type operator()(argument_type &_Left) const     {         // apply functor to operands         return (op(_Left, value));     } protected:     _Fn2 op;    // the functor to apply     typename _Fn2::second_argument_type value;  // the right operand };

即构造时，binder2nd 的2个成员op 和 value 分别用modulus<int>() 和 2 初始化。接着看count_if 中的主要代码：

for (; _First != _Last; ++_First)

++_Count;

*_First  就是遍历得到的容器元素了，当满足_Pred 条件时_Count++，此时可以看成是：

std::binder2nd< modulus<int> >(modulus<int>(), 2)(*_First)  也就是调用binder2nd 类的operator() 函数，返回 return (op(_Left, value));

也就是modulus<int>()(*_First, 2);  也就是调用modulus 类的operator() 函数，如下：

 C++ Code 

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// TEMPLATE STRUCT modulus template<class _Ty> struct modulus         : public binary_function<_Ty, _Ty, _Ty> {     // functor for operator%     _Ty operator()(const _Ty &_Left, const _Ty &_Right) const     {         // apply operator% to operands         return (_Left % _Right);     } };

来说，可以理解成这样：bind2nd(op, value) (param)相当于op(param, value); 其中param 是元素值，value是需要绑定的参数，所谓

bind2nd 也即绑定第二个参数的意思，所以才说 bind2nd将二元函数对象modulus转换为一元函数对象，因为第二个参数就是2，当然

这里的第一个参数就是遍历得到的容器元素值了。

与bind2nd 类似的还有 bind1st，顾名思义是绑定第一个参数的意思，如下的表达式：

count_if(v.begin(), v.end(),  bind1st(less<int>(), 4)) ; 也就是说计算容器中大于4的元素个数。这里绑定的是左操作数。

三、函数适配器应用实例

（一）、针对成员函数的函数适配器

 C++ Code 

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#include <iostream> #include <algorithm> #include <functional> #include <vector> #include <string> using namespace std; class Person { public:     Person(const string &name) : name_(name) {}     void Print() const     {         cout << name_ << endl;     }     void PrintWithPrefix(string prefix) const     {         cout << prefix << name_ << endl;     } private:     string name_; }; void foo(const vector<Person> &v) {     for_each(v.begin(), v.end(), mem_fun_ref(&Person::Print));     for_each(v.begin(), v.end(), bind2nd(mem_fun_ref(&Person::PrintWithPrefix), "person: ")); } void foo2(const vector<Person *> &v) {     for_each(v.begin(), v.end(), mem_fun(&Person::Print));     for_each(v.begin(), v.end(), bind2nd(mem_fun(&Person::PrintWithPrefix), "person: ")); } int main(void) {     vector<Person> v;     v.push_back(Person("tom"));     v.push_back(Person("jerry"));     foo(v);     vector<Person *> v2;     v2.push_back(new Person("tom"));     v2.push_back(new Person("jerry"));     foo2(v2);     return 0; }

在foo 函数中，第一行的mem_fun_ref 将空元函数转换为一元函数对象，具体流程大家可以自己跟踪代码，实际上跟上面bind2nd 是类似的，

需要稍微说一下的是传递函数指针的情况：

 C++ Code 

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template < class _Result,          class _Ty > inline const_mem_fun_ref_t<_Result, _Ty> mem_fun_ref(_Result (_Ty::*_Pm)() const) {     // return a const_mem_fun_ref_t functor adapter     return (std::const_mem_fun_ref_t<_Result, _Ty>(_Pm)); } // TEMPLATE CLASS const_mem_fun_ref_t template < class _Result,          class _Ty > class const_mem_fun_ref_t     : public unary_function<_Ty, _Result> {     // functor adapter (*left.*pfunc)(), const *pfunc public:     explicit const_mem_fun_ref_t(_Result (_Ty::*_Pm)() const)         : _Pmemfun(_Pm)     {         // construct from pointer     }     _Result operator()(const _Ty &_Left) const     {         // call function         return ((_Left.*_Pmemfun)());     } private:     _Result (_Ty::*_Pmemfun)() const;   // the member function pointer };

传入的参数是一个函数指针，也就是void (Person::*_Pm) () const , 传递后 _Pm = &Print，在operator() 函数中

return ((_Left.*_Pmemfun)());   _Left 也就是遍历到的Person 类对象，先找到类的函数，然后进行调用。

 C++ Code 

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_Result operator()(_Ty &_Left, _Arg _Right) const {     // call function with operand     return ((_Left.*_Pmemfun)(_Right)); }

也就是将第二个参数当作参数传递给PrintWithPrefix，所以打印出来的带有前缀person:

而mem_fun 就类似了，只不过此次for_each 遍历得到的是对象指针，所以进行函数调用时需要用-> 操作符，如下所示：

 C++ Code 

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_Result operator()(const _Ty *_Pleft) const {     // call function     return ((_Pleft->*_Pmemfun)()); } _Result operator()(const _Ty *_Pleft, _Arg _Right) const {     // call function with operand     return ((_Pleft->*_Pmemfun)(_Right)); }

（二）、针对一般函数的函数适配器

例程1：

 C++ Code 

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#include <iostream> #include <algorithm> #include <functional> #include <vector> #include <string> using namespace std; int main(void) {     char *a[] = {"", "BBB", "CCC"};     vector<char *> v(a, a + 2);     vector<char *>::iterator it;     it = find_if(v.begin(), v.end(), bind2nd(ptr_fun(strcmp), ""));     if (it != v.end())         cout << *it << endl;     return 0; }

ptr_fun 将strcmp 二元函数转换为二元函数对象，bind2nd 再将其转化为一元函数对象，即绑定了第二个参数，因为strcmp 是在比较

不相等的情况返回为真，故find_if 查找的是第一个不等于空串的串位置。

例程2：

 C++ Code 

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#include <iostream> #include <algorithm> #include <functional> #include <vector> #include <string> using namespace std; bool check(int elem) {     return elem < 3; } int main(void) {     int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};     vector<int> v(a, a + 5);     vector<int>::iterator it;     it = find_if(v.begin(), v.end(), not1(ptr_fun(check)));     if (it != v.end())         cout << *it << endl;     return 0; }

ptr_fun 做了一次转换，not1 再转换一次，故find_if 查找的是第一个大于等于3的元素位置。

这些代码的跟踪就留给大家自己完成了，篇幅所限，不能将所有调用过程都显现出来，学习STL还是得靠大家跟踪源码，才能有更深的体会。

 

参考：

C++ primer 第四版
Effective C++ 3rd
C++编程规范