这篇文章主要介绍了C++11中bind绑定器和function函数对象实例分析的相关知识，内容详细易懂，操作简单快捷，具有一定借鉴价值，相信大家阅读完这篇C++11中bind绑定器和function函数对象实例分析文章都会有所收获，下面我们一起来看看吧。
bind1st：operator()的第一个形参变量绑定成一个确定的值
bind2nd：operator()的第二个形参变量绑定成一个确定的值
C++11从Boost库中引入了bind绑定器和function函数对象机制
bind可用于给多元函数降元：Bind + 二元函数对象 = 一元函数对象
#include<iostream>
#include<vector>
#include<functional>
#include<algorithm>//泛型算法
#include<ctime>
using namespace std;
template<typename Container>
void showContainer(Container& con)
{
//typename Container::iterator it=con.begin();
auto it = con.begin();
for (; it != con.end(); ++it)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main()
{
vector<int> vec;
srand(time(nullptr));
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
vec.push_back(rand() % 100 + 1);
}
showContainer(vec);
sort(vec.begin(), vec.end());//默认从小到大排序
showContainer(vec);
//greater需要二元函数对象
sort(vec.begin(), vec.end(), greater<int>());//从大到小排序
showContainer(vec);
/*
把70按顺序插入到vec容器中 ->找第一个小于70的数字
operator()(const T &val)
greater a>b
less a<b
绑定器+二元函数对象=》一元函数对象
bind1st:+greater bool operator()(70,const_Ty&_Right)
bind2nd:+less bool operator()(const_Ty &_Left,70)
*/
auto it1 = find_if(vec.begin(), vec.end(), bind1st(greater<int>(), 70));
if (it1 != vec.end())
{
vec.insert(it1, 70);
}
showContainer(vec);
return 0;
}绑定器本身是一个函数对象
#include<iostream>
#include<vector>
#include<functional>
#include<algorithm>
#include<ctime>
using namespace std;
template<typename Container>
void showContainer(Container& con)
{
auto it = con.begin();
for (; it != con.end(); ++it)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
//遍历两个迭代器之间的元素，如果满足函数对象的运算，就返回当前的迭代器，如果都不满足就返回end
template<typename Iterator,typename Compare>
Iterator my_find_if(Iterator first, Iterator last, Compare comp)
{
//这里传入的comp是封装好的一元函数对象
for (; first != last; ++first)
{
if (comp(*first))//获取容器的一个元素
{
return first;
}
}
return last;
}
template<typename Compare,typename T>
class _mybind1st//绑定器是函数对象的一个应用
{
public:
//这里传入的comp是二元函数对象
_mybind1st(Compare comp,T val)
:_comp(comp),_val(val){}
//通过重载operator()把二元函数对象封装为一元函数对象
bool operator()(const T& second)
{
return _comp(_val, second);
}
private:
Compare _comp;
T _val;
};
template<typename Compare,typename T>
_mybind1st<Compare, T> mybind1st(Compare comp, const T& val)
{
//直接使用函数模板，好处是可以进行类型的推演
//这里传入的comp是一个二元函数对象
//通过二元函数对象构造一元函数对象
//绑定器本身是一个函数对象，也就是重载了operator()
return _mybind1st<Compare, T>(comp, val);
}
int main()
{
vector<int> vec;
srand(time(nullptr));
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
vec.push_back(rand() % 100 + 1);
}
showContainer(vec);
sort(vec.begin(), vec.end());//默认从小到大排序
showContainer(vec);
//greater需要二元函数对象
sort(vec.begin(), vec.end(), greater<int>());//从大到小排序
showContainer(vec);
auto it1 = my_find_if(vec.begin(), vec.end(), mybind1st(greater<int>(), 70));
if (it1 != vec.end())
{
vec.insert(it1, 70);
}
showContainer(vec);
return 0;
}有完全特例化优先匹配完全特例化，有部分特例化就匹配部分特例化，没有的话就从原模板自己实例化
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>
class Vector
{
public:
Vector() { cout << "call Vector template init" << endl; }
};
//对char*类型提供完全特例化版本
template<>
class Vector<char*>
{
public:
Vector() { cout << "call Vector<char*> init" << endl; }
};
//对指针类型提供的部分特例化版本（部分：只知道是个指针，但是指针的类型是什么不知道）
template<typename Ty>
class Vector<Ty*>
{
public:
Vector() { cout << "call Vector<Ty*> init" << endl; }
};
//指针函数指针(有返回值，有两个形参变量)提供的部分特例化
template<typename R,typename A1,typename A2>
class Vector<R(*)(A1, A2)>
{
public:
Vector() { cout << "call Vector<R(*)(A1,A2)> init" << endl; }
};
//针对函数(有一个返回值，有两个形参变量)类型提供的部分特例化
template<typename R, typename A1, typename A2>
class Vector<R(A1, A2)>
{
public:
Vector() { cout << "call Vector<R(A1,A2)> init" << endl; }
};
int sum(int a, int b) { return a + b; }
int main()
{
Vector<int> vec1;
Vector<char*> vec2;
Vector<int*> vec3;
Vector<int(*)(int, int)> vec4;
Vector<int(int, int)> vec5;
//注意区分函数类型和函数指针类型
typedef int(*PFUNC1)(int, int);
PFUNC1 pfunc1 = sum;
cout << pfunc1(10, 20) << endl;
typedef int PFUNC2(int, int);
PFUNC2* pfunc2 = sum;
cout << (*pfunc2)(10, 20) << endl;
return 0;
}
#include<iostream>
#include<typeinfo>
using namespace std;
//T包含了所有大的类型
template<typename T>
void func(T a)
{
cout << typeid(T).name() << endl;
}
int sum(int a, int b) { return a + b; }
//把所有形参类型都取出来
template<typename R, typename A1, typename A2>
void func2(R(*a)(A1, A2))
{
cout << typeid(R).name() << endl;
cout << typeid(A1).name() << endl;
cout << typeid(A2).name() << endl;
}
template<typename R,typename T,typename A1,typename A2>
void func3(R(T::*a)(A1, A2))
{
cout << typeid(R).name() << endl;
cout << typeid(T).name() << endl;
cout << typeid(A1).name() << endl;
cout << typeid(A2).name() << endl;
}
class Test
{
public:
int sum(int a, int b) { return a + b; }
};
int main()
{
//func(10);//int
//func("aaa");//const char *
func(sum);
func2(sum);
func3(&Test::sum);
return 0;
}
绑定器，函数对象，lambda表达式本质上都是函数对象，只能使用在一条语句中，但是如果想要在多条语句中使用，就需要function
使用function函数需要注意：
用函数类型实例化function；
通过function调用operator()函数的时候，需要根据函数类型传入相应的参数。
#include<iostream>
#include<functional>
using namespace std;
void hello1()
{
cout << "hello world!" << endl;
}
void hello2(string str)
{
cout << str << endl;
}
int sum(int a, int b)
{
return a + b;
}
int main()
{
//从function的模板定义处，看到希望用一个函数类型实例化function
function<void()> func1 = hello1;
func1();//func1.operator() => hello1()
function<void(string)> func2 = hello2;
func2("hello hello2!");
function<int(int, int)> func3 = sum;
cout << func3(2, 3) << endl;
function<int(int, int)> func4 = [](int a, int b)->int {return a + b; };
cout << func4(3, 4) << endl;
return 0;
}
function不仅可以留下普通全局函数的类型，对于类的成员方法也可以进行类型保留：
#include<iostream>
#include<functional>
using namespace std;
class Test
{
public://必须依赖一个对象void(Test::*pfunc)(string)
void hello(string str) { cout << str << endl; }
};
int main()
{
//成员方法一经编译都会多一个当前类型的this指针
function<void (Test*, string)> func = &Test::hello;
Test t;
//对于成员方法的调用需要依赖一个成员对象
func(&t, "call Test::hello!");
return 0;
}function的特点：可以把所有函数、绑定器、函数对象和lambda表达式的类型保留起来，在其他地方都可以使用。否则绑定器、lambda表达式就只能使用在语句中。
#include<iostream>
#include<functional>
#include<map>
using namespace std;
void doShowAllBooks(){ cout << "查看所有书籍信息" << endl; }
void doBorrow() { cout << "借书" << endl; }
void doBack() { cout << "还书" << endl; }
void doQueryBooks() { cout << "查询书籍" << endl; }
void doLoginOut() { cout << "注销" << endl; }
int main()
{
int choice = 0;
//使用function函数对象完成
map<int, function<void()>> actionMap;
actionMap.insert({ 1,doShowAllBooks });
actionMap.insert({ 2,doBorrow });
actionMap.insert({ 3,doBack });
actionMap.insert({ 4,doQueryBooks });
actionMap.insert({ 5,doLoginOut });
for (;;)
{
cout << "------------------" << endl;
cout << "1.查看所有书籍信息" << endl;
cout << "2.借书" << endl;
cout << "3.还书" << endl;
cout << "4.查询书籍" << endl;
cout << "5.注销" << endl;
cout << "------------------" << endl;
cout << "请选择：";
cin >> choice;
auto it = actionMap.find(choice);
if (it == actionMap.end())
{
cout << "输入数字无效，重新选择" << endl;
}
else
{
it->second();
}
//不好，因为这块代码无法闭合，无法做到“开-闭”原则，也就是说这块代码随着需求的更改需要一直改，永远也闭合不了，避免不了要产生很多问题
/*
switch(choice)
{
case 1:break;
case 2:break;
case 3:break;
case 4:break;
case 5:break;
default:break;
}
*/
}
return 0;
}function的实现原理：
#include<iostream>
#include<functional>
using namespace std;
void hello(string str) { cout << str << endl; }
int sum(int a, int b) { return a + b; }
template<typename Fty>
class myfunction{};
/*
template<typename R,typename A1>
class myfunction<R(A1)>
{
public:
//typedef R(*PFUNC)(A1);
using PFUNC = R(*)(A1);
myfunction(PFUNC pfunc):_pfunc(pfunc){}
R operator()(A1 arg)
{
return _pfunc(arg);
}
private:
PFUNC _pfunc;
};
template<typename R, typename A1,typename A2>
class myfunction<R(A1,A2)>
{
public:
//typedef R(*PFUNC)(A1);
using PFUNC = R(*)(A1,A2);
myfunction(PFUNC pfunc) :_pfunc(pfunc) {}
R operator()(A1 arg1,A2 arg2)
{
return _pfunc(arg1,arg2);
}
private:
PFUNC _pfunc;
};
*/
//...表示可变参，A表示的是一组1类型，个数任意
template<typename R, typename... A>
class myfunction<R(A...)>
{
public:
using PFUNC = R(*)(A...);
myfunction(PFUNC pfunc) :_pfunc(pfunc) {}
R operator()(A... arg)
{
return _pfunc(arg...);
}
private:
PFUNC _pfunc;
};
int main()
{
myfunction<void(string)> func1(hello);
func1("hello world");
myfunction<int(int, int)> func2(sum);
cout << func2(10, 20) << endl;
return 0;
}#include<iostream>
#include<functional>
using namespace std;
using namespace placeholders;
//C++11 bind 绑定器=>返回的结果是一个函数对象
void hello(string str) { cout << str << endl; }
int sum(int a, int b) { return a + b; }
class Test
{
public:
int sum(int a, int b) { return a + b; }
};
int main()
{
//bind是函数模板，可以自动推演模板类型参数
bind(hello, "Hello bind!")();
cout << bind(sum, 20, 30)() << endl;
cout << bind(&Test::sum, Test(), 20, 30)() << endl;
//function只接受一个类型,绑定器可以给相应的函数绑定固定的参数，绑定器只能使用在语句当中
//参数占位符,绑定器出了语句，无法继续使用
bind(hello, _1)("hello bind 2");
cout << bind(sum, _1, _2)(20, 30) << endl;
//此处把bind返回的绑定器binder就复用起来了
function<void(string)> func1 = bind(hello, _1);
func1("hello china!");
func1("hello shan xi!");
func1("hello da li!");
}#include<iostream>
#include<functional>
#include<thread>
#include<vector>
using namespace std;
using namespace placeholders;
//线程类
class Thread
{
public:
Thread(function<void(int)> func,int no):_func(func),_no(no){}
thread start()
{
thread t(_func,_no);
return t;
}
private:
function<void(int)> _func;
int _no;
};
//线程池类
class ThreadPool
{
public:
ThreadPool(){}
~ThreadPool()
{
//释放thread对象占用的堆资源
for (int i = 0; i < _pool.size(); i++)
{
delete _pool[i];
}
}
//开启线程池
void startPool(int size)
{
for (int i = 0; i < size; i++)
{
//不管是C++里面的thread还是Linux里面的pthread需要的线程函数都是一个C函数，是不能够使用成员方法的，因为它是C的函数类型，不可能把成员方法的函数指针给一个C的函数指针，接收不了。所以就需要绑定，把runInThread所依赖的参数全部绑定
_pool.push_back(new Thread(bind(&ThreadPool::runInThread, this, _1),i));
}
for (int i = 0; i < size; i++)
{
_handler.push_back(_pool[i]->start());
}
for (thread& t : _handler)
{
t.join();
}
}
private:
vector<Thread*> _pool;
vector<thread> _handler;
//把runInThread这个成员方法充当线程函数
void runInThread(int id)
{
cout << "call runInThread! id:" << id << endl;
}
};
int main()
{
ThreadPool pool;
pool.startPool(10);
return 0;
}函数对象的应用：使用在泛型算法参数传递、比较性质、自定义操作、优先级队列和智能指针
函数对象的缺点：需要先定义一个函数对象类型，但是类型定义完后可能只是用在了定义的地方，后面可能不会再用了，没有必要为了需要一个函数对象定义一个类型，这个类型就永远在代码当中。
C++11函数对象的升级版 => lambda表达式：
lambda表达式：底层依赖函数对象的机制实现的。
lambda表达式语法：[捕获外部变量](形参列表) ->返回值{操作代码};
如果lambda表达式的返回值不需要，那么“->返回值”可以省略
[捕获外部变量]
[ ]：表示不捕获任何外部变量
[=]：以传值的方式捕获外部的所有变量
[&]：以传引用的方式捕获外部的所有变量[this]：捕获外部的this指针
[=,&a]：以传值的方式捕获外部的所有变量，但是a变量以传引用的方式捕获
[a,b]：以传值的方式捕获外部变量a和b
[a,&b]：a以值传递捕获，b以传引用的方式捕获
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T=void>
class TestLambda01
{
public:
void operator()()
{
cout << "hello world" << endl;
}
};
template<typename T = int>
class TestLambda02
{
public:
TestLambda02() {}
int operator()(int a, int b)
{
return a + b;
}
};
template<typename T = int>
class TestLambda03
{
public:
TestLambda03(int a,int b):ma(a),mb(b){}
void operator()()const
{
int tmp = ma;
ma = mb;
mb = tmp;
}
private:
mutable int ma;
mutable int mb;
};
class TestLambda04
{
public:
TestLambda04(int &a,int &b):ma(a),mb(b){}
void operator()()const
{
int tmp = ma;
ma = mb;
mb = tmp;
}
private:
int& ma;
int& mb;
};
int main()
{
auto func1 = []()->void {cout << "hello world" << endl; };
func1();
auto func2 = [](int a, int b)->int {return a + b; };
cout << func2(20, 30) << endl;
int a = 10;
int b = 20;
//按值传递a,b值未被改变
auto func3 = [a, b]()mutable
{
int tmp = a;
a = b;
b = tmp;
};
func3();
cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
//传引用值a,b值被改变
auto func4 = [&]()
{
int tmp = a;
a = b;
b = tmp;
};
func4();
cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
cout << "--------------------" << endl;
TestLambda01<> t1;
t1();
TestLambda02<> t2;
cout << t2(20, 30) << endl;
TestLambda03<> t3(a,b);
t3();
cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
TestLambda04 t4(a,b);
t4();
cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
return 0;
}
mutable:成员变量本身也不是常量，只不过在常方法中this指针被修饰成const，在声明成员变量前加mutable，可以在const方法中修改普通的成员变量
lambda表达式后面修饰mutable相当于在它的所有成员变量添加一个mutable修饰。
lambda表达式应用于泛型算法：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
vector<int> vec;
for (int i = 0; i < 20; ++i)
{
vec.push_back(rand() % 100 + 1);
}
sort(vec.begin(), vec.end(),
[](int a, int b)->bool
{
return a > b;
});
for (int val : vec)
{
cout << val << " ";
}
cout << endl;
//65按序插入序列 要找一个小于65的数字
auto it = find_if(vec.begin(), vec.end(),
[](int a)->bool {return a < 65; });
if (it != vec.end())
{
vec.insert(it, 65);
}
for (int val : vec)
{
cout << val << " ";
}
cout << endl;
for_each(vec.begin(), vec.end(), [](int a)
{
if (a % 2 == 0)
cout << a << " ";
});
cout << endl;
return 0;
}既然lambda表达式只能使用在语句中，如果想跨语句使用之前定义好的lambda表达式，采用function类型来表示函数对象的类型。
哈希表的应用：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<map>
#include<functional>
using namespace std;
int main()
{
//auto只能出现在根据右边表达式推导左边的类型，只能使用在函数的局部作用域的范围之内
//预先lambda表达式不知道需要先存储lambda表达式类型
map<int, function<int(int, int)>> caculateMap;
caculateMap[1] = [](int a, int b)->int {return a + b; };
caculateMap[2] = [](int a, int b)->int {return a - b; };
caculateMap[3] = [](int a, int b)->int {return a * b; };
caculateMap[4] = [](int a, int b)->int {return a / b; };
cout << "请选择";
int choice;
cin >> choice;
cout << caculateMap[choice](10, 15) << endl;
return 0;
}智能指针自定义删除器：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<functional>
using namespace std;
int main()
{
unique_ptr<FILE, function<void(FILE*)>>
ptr1(fopen("data.txt", "w"), [](FILE* pf) {fclose(pf); });
}传入函数对象使得容器元素按照指定方式排列：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<functional>
#include <queue>
using namespace std;
class Data
{
public:
Data(int val1=10,int val2=10):ma(val1),mb(val2){}
int ma;
int mb;
};
int main()
{
//优先级队列
//priority_queue<Data> queue;
using FUNC = function<bool(Data&, Data&)>;
priority_queue<Data, vector<Data>, FUNC>
maxHeap([](Data& d1, Data& d2)->bool
{
return d1.mb > d2.mb;
});
maxHeap.push(Data(10, 20));
maxHeap.push(Data(15, 15));
maxHeap.push(Data(20, 10));
}关于“C++11中bind绑定器和function函数对象实例分析”这篇文章的内容就介绍到这里，感谢各位的阅读！相信大家对“C++11中bind绑定器和function函数对象实例分析”知识都有一定的了解，大家如果还想学习更多知识，欢迎关注亿速云行业资讯频道。
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