boost function对象
本文根据boost的教程整理。
主要介绍boost function对象的用法。
boost function
boost function是什么
boost function是一组类和模板组合，用于包装各种函数。从功能上，它类似于函数指针，但是比函数指针的功能更强大。
使用boost function，必须包含头文件
#include <boost/function.hpp>
除了头文件外，不需要额外的库。
注意，boost function有两种形式：一种为推荐形式；另外一种为可移植形式。推荐形式的语法更加简洁；可移植形式的可移植性好，但是语法罗嗦。由于目前的gcc/vc的版本都已经能够使用推荐形式了，因此，可移植形式就不在描述。有兴趣的可以参阅boost相关文档。
boost function 基本用法
例如，有一个函数
float int_div(int x, int y)
{
return ((float)x)/y;
}
我们可以这样使用
boost::function<float (int x, int y)> f;
f = int_div;
std::cout<< f(5,3) << std::endl;
可以看到，它的用法和函数指针很相似的。
当然，boost::function不止这些，请看下面的函数对象：
struct int_add {
float operator()(int x, int y) {
return (float)(x + y);
}
};
上面的 boost::function<float (int x, int y)> f 声明的f对象，仍旧可以保存int_add：
f = int_add();
std::cout << "f add : "<< f(10,20) << std::endl;
另外，boost::function还可以用来判断函数是否为空
if(f)
std::cout << " f is ok!"<< std::endl;
要清空f，可以使用
f = 0;
if(!f)
std::cout << "f is cleard!" << std::endl;
针对成员函数
成员函数，也可以被绑定，如有类
struct X {
int foo(int x) {
std::cout << "X " << this << " foo x="<<x << std::endl;
return x + 100;
};
};
可以这样使用
boost::function<int (X*, int)> mf;
mf = &X::foo;
X x;
mf(&x, 5);
和bind同时使用
在需要包装参数的场合，我们可以配合boost::bind一起使用。
首先，加入boost::bind的头文件
#include <boost/bind.hpp>这样使用
boost::function<int (int)> mbf;
mbf = bind(&X::foo, &x, _1);
mbf(10);
bind将x的指针保存在function对象中。
function factory
function factory是一个封装类工厂的模板。它有两种，一种是value_factory，一种是factory。
boost::factory<T*>()(arg1,arg2,arg3) // same as new T(arg1,arg2,arg3) boost::value_factory<T>()(arg1,arg2,arg3) // same as T(arg1,arg2,arg3)
使用function factory的原因
我们考虑这样的场景：使用
抽象工厂模式，有一个接口，有若干个实现，通常的做法是这样的：
//声明接口
class Interface
{
public:
virtual void print(int a) = 0; //接口函数
};
//声明抽象工厂
class Interface_Factory {
public:
virtual Interface * create() = 0;
};
然后，我们有若干个实现
class ImplA : public Interface
{
public:
virtual void print(int a) {
std::cout << "== A == a=" << a << std::endl;
}
};
//提供ImplA的类工厂
class ImplA_Factory : public Interface_Factory
{
public:
Interface * create() { return new ImplA(); }
static ImplA_Factory _implAFactory;
};
ImplA_Factory ImplA_Factory::_implAFactory;
//同理,ImplB的实现
class ImplB : public Interface
{
public:
virtual void print(int a) {
std::cout << "== B == a=" << a << std::endl;
}
};
//提供ImplB的类工厂
class ImplB_Factory : public Interface_Factory
{
public:
Interface * create() { return new ImplB(); }
static ImplB_Factory _implBFactory;
};
ImplB_Factory ImplB_Factory::_implBFactory;
如果你要使用它，就需要这些写std::map<std::string, Interface_Factory*> factories;
int main()
{
factories["A"] = &ImplA_Factory::_implAFactory;
factories["B"] = &ImplB_Factory::_implBFactory;
.....
}
如果仔细观察下，就会发现，实际上，ImplA_Factory和ImplB_Factory的内容几乎都一样。但是却写了不少重复性的代码。factory就是解决该问题的。
factory的解决之道
使用boost::factory，是完全不需要定义Interface_Factory接口和对应的实现的，我们定义一个boost::function对象，替代Interface_Factory
typedef boost::function< I *() > I_factory; //替代Interface_Factory的定义
用boost::factory替代ImplA_Factory和ImplB_Factory:
std::map<std::string, I_factory> factories;
....
factories["A"] = boost::factory<ImplA*> (); //等价于 &ImplA_Factory::_ImplAFactory;
factories["B"] = boost::factory<ImplB*> (); //等价于 &ImplB_Factory::_ImplBFactory;
在使用的时候，与普通方法丝毫不差，如
void run_interface(const char* name)
{
I_factory factory = factories[name];
if(!factory)
{
std::cout<<"factory " << name << " is not exist" << std::endl;
return;
}
I *i = factory();
i->print(100);
delete i;
}
通过判断factory的函数是否为空，就可以知道对应的类实现是否存在。我们可以这样简单的使用 run_interface("A");
run_interface("B");
run_interface("C");
由于"C"对象不存在，因此，将打印 "factory C is not exist"的信息。OverloadedFunction
考虑下面的代码const std::string& identity_s(const std::string& x) // Function (as pointer).
{ return x; }
int identity_i_impl(int x) { return x; }
int (&identity_i)(int) = identity_i_impl; // Function reference.
double identity_d_impl(double x) { return x; }
boost::function<double (double)> identity_d = identity_d_impl; // Functor.
在调用他们的时候，必须使用各自的函数名：identity_i, indentity_s, indentity_d; 例如
BOOST_TEST(identity_s("abc") == "abc");
BOOST_TEST(identity_i(123) == 123);
BOOST_TEST(identity_d(1.23) == 1.23);
但是，使用OverlaodedFunction，就可以使用统一的名字identity来调用了：
boost::overloaded_function<
const std::string& (const std::string&)
, int (int)
, double (double)
> identity(identity_s, identity_i, identity_d);
// All calls via single `identity` function.
BOOST_TEST(identity("abc") == "abc");
BOOST_TEST(identity(123) == 123);
BOOST_TEST(identity(1.23) == 1.23);
