C++11 特性--lambda、std::function和std::bind

lambda -----------定义和创建匿名函数
C++11的一大亮点就是引入了Lambda表达式。利用Lambda表达式，可以方便的定义和创建匿名函数。

声明Lambda表达式
Lambda表达式完整的声明格式如下：

[capture list] (params list) mutable exception-> return type { function body }

各项具体含义如下

capture list：捕获外部变量列表
params list：形参列表
mutable指示符：用来说用是否可以修改捕获的变量
exception：异常设定
return type：返回类型
function body：函数体
此外，我们还可以省略其中的某些成分来声明“不完整”的Lambda表达式，常见的有以下几种：

序号格式

 1. [capture list] (params list) -> return type {function body}
 2. [capture list] (params list) {function body}
 3. [capture list] {function body}

其中：

格式1声明了const类型的表达式，这种类型的表达式不能修改捕获列表中的值。
格式2省略了返回值类型，但编译器可以根据以下规则推断出Lambda表达式的返回类型：（1）：如果function body中存在return语句，则该Lambda表达式的返回类型由return语句的返回类型确定；（2）：如果function body中没有return语句，则返回值为void类型。
格式3中省略了参数列表，类似普通函数中的无参函数。

std::function -----------可调用对象包装器
std::function是一个类模板，可以容纳除了类成员（函数）指针之外的所有可调用对象。
可调用对象有一下几种定义：

是一个函数指针，参考 C++ 函数指针和函数类型；
是一个具有operator()成员函数的类的对象；
可被转换成函数指针的类对象；
一个类成员函数指针；

C++中可调用对象的虽然都有一个比较统一的操作形式，但是定义方法五花八门，这样就导致使用统一的方式保存可调用对象或者传递可调用对象时，会十分繁琐。C++11中提供了std::function和std::bind统一了可调用对象的各种操作。

不同类型可能具有相同的调用形式，如

// 普通函数
int add(int a, int b){return a+b;} 

// lambda表达式
auto mod = [](int a, int b){ return a % b;}

// 函数对象类
struct divide{
    int operator()(int denominator, int divisor){
        return denominator/divisor;
    }
};

上述三种可调用对象虽然类型不同，但是共享了一种调用形式：

int(int ,int)

std::function就可以将上述类型保存起来，如下：

std::function<int(int ,int)>  a = add; 
std::function<int(int ,int)>  b = mod ; 
std::function<int(int ,int)>  c = divide();

最简单的可以理解为：

通过std::function对C++中各种可调用实体（普通函数、Lambda表达式、函数指针、以及其它函数对象等）的封装，形成一个新的可调用的std::function对象，让我们不再纠结那么多的可调用实体。
std::function可以取代函数指针的作用。因为它可以保存函数延迟执行，所以比较适合做回调函数。

std::bind ---------通用的函数适配器
它接受一个可调用对象，生成一个新的可调用对象来“适应”原对象的参数列表。
std::bind将可调用对象与其参数一起进行绑定，绑定后的结果可以使用std::function保存。std::bind主要有以下两个作用：

将可调用对象和其参数绑定成一个仿函数；
只绑定部分参数，减少可调用对象传入的参数。

调用形式
调用std::bind的一般形式为：
auto newCallable = std::bind(callable, arg_list);
其中，newCallable本身是一个可调用对象，arg_list是一个逗号分隔的参数列表，对应给定的callable的参数。即，当我们调用newCallable时，newCallable会调用callable，并传递给它arg_list中的参数。

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；

参考文献：
https://www.cnblogs.com/DswCnblog/p/5629165.html
https://www.jianshu.com/p/f191e88dcc80
https://blog.csdn.net/m0_37760347/article/details/81198968
https://www.jianshu.com/p/f191e88dcc80
https://blog.csdn.net/qq_37653144/article/details/79285221

C++11 特性--lambda、std::function和std::bind

猜你喜欢