【C++编程】function、bind

 bind用法(10)

占位符	表示
_1	调用时的第1个参数
_2	调用时的第2个参数
_3	第3个参数
...	...

 

#include <iostream>
#include <functional>

void print(int a, int b) {
    std::cout << a << " " << b << std::endl;
}

int main() {
    auto f = std::bind(print, 10, std::placeholders::_1);
    f(20);   // 输出：10 20
}

解释：std::bind(print, 10, _1)  等价于 f(x) => print(10, x)

 

参数重排：

auto f = std::bind(print,
                   std::placeholders::_2,
                   std::placeholders::_1);

f(1, 2);   // 输出：2 1

 

1. 绑定一个普通函数

#include <iostream>
#include <functional>

void print(int a, int b) {
    std::cout << a << " " << b << std::endl;
}

int main() {
    std::function<void(int)> f =
        std::bind(print, 100, std::placeholders::_1);

    f(200);   // 100 200
}

 

std::bind绑定一个成员函数

#include <iostream>
#include <functional>

struct Foo {
    void print_sum(int n1, int n2) {
        std::cout << n1 + n2 << '\n';
    }
    int data = 10;
};

int main() {
    Foo foo;
    auto f1 = std::bind(&Foo::print_sum, &foo, 95, std::placeholders::_1);
    f1(5); // 100

    std::function<void(int)> f1 = std::bind(&Foo::print_sum, &foo, 95, std::placeholders::_1);
    f2(5); //100
    return 0;
}

　　

#include <iostream>
#include <functional>

struct Foo 
{
    void print_sum(int n1, int n2)
    {
        std::cout << n1 + n2 << '\n';
    }
    int data = 10;
};
int main()
{
    Foo foo;
    auto f = std::bind(&Foo::print_sum, &foo, 95, std::placeholders::_1);
    f(5); // 100
}

• bind绑定类成员函数时，第一个参数表示对象的成员函数的指针，第二个参数表示对象的地址。
• 必须显示的指定&Foo::print_sum，因为编译器不会将对象的成员函数隐式转换成函数指针，所以必须在Foo::print_sum前添加&；
• 使用对象成员函数的指针时，必须要知道该指针属于哪个对象，因此第二个参数为对象的地址 &foo；

绑定成员变量：

class Test {
public:
    int value = 42;
};

Test t;

auto f = std::bind(&Test::value, t);
std::cout << f() << std::endl;  // 42

3.3 绑定一个引用参数

默认情况下，bind 会拷贝参数。

• std::bind使用的是参数的拷贝而不是引用，当可调用对象期待入参为引用时，必须显示利用std::ref来进行引用绑定。
• 多线程std::thread的可调用对象期望入参为引用时，也必须显式通过std::ref来绑定引用进行传参

如果你想传引用，必须使用：

std::ref(obj)
std::cref(obj)

默认情况下，bind的那些不是占位符的参数被拷贝到bind返回的可调用对象中。但是，与lambda类似，有时对有些绑定的参数希望以引用的方式传递，或是要绑定参数的类型无法拷贝。

 

void modify(int& x) {
    x = 100;
}

int main() {
    int a = 10;

    auto f = std::bind(modify, std::ref(a));
    f();

    std::cout << a << std::endl;  // 100
}

#include <iostream>
#include <functional>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <sstream>
using namespace std::placeholders;
using namespace std;

ostream& print(ostream &os, const string& s, char c)
{
    os << s << c;
    return os;
}

int main()
{
    vector<string> words{ "helo", "world", "this", "is", "C++11" };
    ostringstream os;
    char c = ' ';
    for_each(words.begin(), words.end(),
        [&os, c](const string & s) {os << s << c; });
    cout << os.str() << endl;

    ostringstream os1;
    // ostream不能拷贝，若希望传递给bind一个对象，
    // 而不拷贝它，就必须使用标准库提供的ref函数
    for_each(words.begin(), words.end(),
        bind(print, ref(os1), _1, c));
    cout << os1.str() << endl;
}

例4：

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;

class Computer
{
public:
    static int Add(int i, int j) { return i + j; }

    template <class T>
    static T AddT(T i, T j) { return i + j; }

    int AddN(int i, int j) { return i + j; }
};

int main()
{
    //1、 类静态函数
    function<int(int, int)> f = &Computer::Add;
    cout << f(1, 1) << endl;

    //2、 类静态模板函数
    function<int(int, int)> ft = &Computer::AddT<int>;
    cout << ft(1, 1) << endl;

    //普通函数绑定  需要构造类对象
    Computer c;
    //3、 普通函数 需使用bind,将类对象地址 &c 绑定上
    function<int(int, int)> fN = bind(&Computer::AddN, &c, placeholders::_1, placeholders::_2);
    cout << fN(1, 1) << endl;

    //4、普通函数， 也可以这样调用  个人觉得这个比 bind 麻烦，不建议
    function<int(const Computer ＆, int, int)> fN2 = &Computer::AddN;
    cout << fN2(c, 1, 1) << endl;
    return 0;
}

 

ref 与 cref 的用法

bind()是一个函数模板，它的原理是根据已有的模板，生成一个函数，但是由于bind()不知道生成的函数执行的时候，传递进来的参数是否还有效。所以它选择参数值传递而不是引用传递。如果想引用传递，std::ref和std::cref就派上用场了。

• std::ref 用于包装按引用传递的值。
• std::cref 用于包装按const引用传递的值。

#include <functional>
#include <iostream>

void f(int &n1, int &n2, const int &n3)
{
  std::cout << "In function: n1[" << n1 << "]    n2[" << n2 << "]    n3[" << n3 << "]" << std::endl;
  ++n1; // 增加存储于函数对象的 n1 副本
  ++n2; // 增加 main() 的 n2
  //++n3; // 编译错误
  std::cout << "In function end: n1[" << n1 << "]     n2[" << n2 << "]     n3[" << n3 << "]" << std::endl;
}

int main()
{
  int n1 = 1, n2 = 1, n3 = 1;
  std::cout << "Before function: n1[" << n1 << "]     n2[" << n2 << "]     n3[" << n3 << "]" << std::endl;
  std::function<void()> bound_f = std::bind(f, n1, std::ref(n2), std::cref(n3));
  bound_f();
  std::cout << "After function: n1[" << n1 << "]     n2[" << n2 << "]     n3[" << n3 << "]" << std::endl;
}

输出结果：

 

• std::bind使用的是参数的拷贝而不是引用，当可调用对象期待入参为引用时，必须显示利用std::ref来进行引用绑定。
• 多线程std::thread的可调用对象期望入参为引用时，也必须显式通过std::ref来绑定引用进行传参。

 

参考资料

• C++11 中的std::function和std::bind
• std::bind使用的是参数的拷贝而不是引用，当可调用对象期待入参为引用时，必须显示利用std::ref来进行引用绑定。
• 多线程std::thread的可调用对象期望入参为引用时，也必须显式通过std::ref来绑定引用进行传参。
•  
• std::ref和std::cref使用
• C++11 function类模

 

现在C++用法

bind写法：

std::function<void(int)> f = std::bind(print, 10, std::placeholders::_1);

lambda写法：

std::function<void(int)> f =
    [=](int x) {
        print(10, x);
    };

 

1. std::bind 的用法