std::function的用法
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一、简介
类模版std::function
是一种通用、多态的函数封装类。std::function
的实例可以对任何可以调用的目标实体进行存储、复制、和调用操作,这些目标实体包括普通函数、Lambda表达式、函数指针、以及其它函数对象等。std::function
对象是对C++中现有的可调用实体的一种类型安全的包裹(我们知道像函数指针这类可调用实体,是类型不安全的)。
通常std::function是一个函数对象类,它包装其它任意的函数对象,被包装的函数对象具有类型为T1, …,TN的N个参数,并且返回一个可转换到R类型的值。std::function
使用 模板转换构造函数接收被包装的函数对象;特别是,闭包类型可以隐式地转换为std::function
。
二、使用
#include <iostream>
#include <vector>
#include <list>
#include <map>
#include <set>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <memory>
using namespace std;
//声明一个模板
typedef std::function<int(int)> Functional;
//normal function
int TestFunc(int a)
{
return a;
}
//lambda expression
auto lambda = [](int a)->int{return a;};
//functor仿函数
class Functor
{
public:
int operator() (int a)
{
return a;
}
};
//类的成员函数和类的静态成员函数
class CTest
{
public:
int Func(int a)
{
return a;
}
static int SFunc(int a)
{
return a;
}
};
int main(int argc, char* argv[])
{
//封装普通函数
Functional obj = TestFunc;
int res = obj(0);
cout << "normal function : " << res << endl;
//封装lambda表达式
obj = lambda;
res = obj(1);
cout << "lambda expression : " << res << endl;
//封装仿函数
Functor functorObj;
obj = functorObj;
res = obj(2);
cout << "functor : " << res << endl;
//封装类的非静态成员函数
CTest t;
obj = std::bind(&CTest::Func, &t, std::placeholders::_1);
res = obj(3);
cout << "member function : " << res << endl;
//封装类的static成员函数
obj = CTest::SFunc;
res = obj(4);
cout << "static member function : " << res << endl;
return 0;
}
关于可调用实体转换为std::function对象需要遵守以下两条原则:
1、转换后的std::function对象的参数能转换为可调用实体的参数;
2、可调用实体的返回值能转换为std::function对象的返回值。
std::function对象最大的用处就是在实现函数回调,使用者需要注意,它不能被用来检查相等或者不相等,但是可以与NULL或者nullptr进行比较。
三、std::function和函数指针相比有啥区别
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关于std::function,在代码层面本质上就是个functor,但设计思想层面可以认为是个类似wrapper的东西,封装的对象可以是函数指针,可以是Lamda表达式,也可以是functor,甚至可以是普通函数,这个机制是C++ 11引入了的,有了它,不同caller的调用可以更加简单、一致,使用者做代码衔接的时候不必考虑兼容性和适配,可以直接拿来就用,这也是std::function的最主要作用:简化调用。
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为什么不用函数指针?从功能上来说,二者确实没什么区别,用functor的地方,基本换个写法都能用函数指针替代,那为什么还要有functor?,原因如下。(1)functor是用面向对象泛型思想实现的,其实不止functor,STL六大组件全部都是这种思想下的产物,而函数指针和STL整体架构思想并不一致。(2)functor本质上是对象,有对象就有数据封装,而函数指针只能用全局或局部变量。(3)functor的operator()重载,一般是比较轻量级的代码,可以被编译器自动内联化,当然,如果你喜欢写复杂代码,也没问题,但不推荐这么用。(4)函数对象可以有多态特性,更好的控制run-time behavior。
总结
这种行文风格我最喜欢,用最少的代码来表达核心的观点,阅读真是愉快!🐱🏍。大佬威武!