std::functionの解説と実践

1. C言語における関数ポインタ

まず、関数ポインターのサンプル test_fun.cpp を見てください。

#include<iostream>

//定义函数指针
typedef int (*func)();

using namespace std;

int test1(){
    cout<<"hello, test1"<<endl;
    return 0;
}

int test2(){
    cout<<"hello, test2"<<endl;
    return 0;
}

int main(int argc, char * argv[]){
    func fp = test1;
    fp();

    fp = test2;
    fp();

    return 0;
}

実行結果は以下の通りです。

2、std::functionの役割

実際、std::function の関数は上記の関数ポインタと似ています。

ただし、 std::function は関数ポインターよりも強力で、より多くのアプリケーションシナリオがあります。std::function は呼び出し可能なオブジェクトラッパーであり、呼び出し可能なオブジェクトは次の条件のいずれかを満たします。

(1) 関数ポインタ
(2) Operator() メンバー関数 (レジェンダリーファンクター)、ラムダ式を持つ
クラスオブジェクト (3) 関数ポインタに変換できるクラスオブジェクト
(4) クラスメンバー (関数) ポインタ
( 5) バインド式または他の関数オブジェクト

実際のプログラミングでは主に次のようなシナリオがあります。

(1) 関数（通常関数または静的関数）をバインドする
(2) コールバック関数を実装する
(3) 関数の入力パラメータとして

3. いくつかの例

1. 関数をバインドする

#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

int test1(){
    cout<<"hello, test1"<<endl;
    return 0;
}

int main(int argc, char * argv[]){
    std::function<int(void)> fr_test1 = test1;
	fr_test1();

    return 0;
}

2. コールバック関数として

#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

class A{
    function<void()> callback;

public:
    A(){};
	
    A(const function<void()>& f) : callback(f) {};
	
	void notify(void){
		callback();
	}
	
	void init(const function<void()>& f){
	    callback = f;
	}
};

class Foo {
public:
    // Foo foo;
	// foo(); //此时会执行operator()方法
    void operator()(void) {
        cout << __FUNCTION__ << endl;
    }
};

void test(){
    cout << "test()" << endl;;
}

int main(void)
{
  Foo foo;
  
  A aa(foo);
  aa.notify();
  
  A bb;
  bb.init(test);
  bb.notify();
}

3. 関数の入力パラメータとして

#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

void call_when_even(int x, const std::function<void(int)>& f) {
    if (!(x & 1)) {
        f(x);
    }
}

void output(int x) {
    cout << x << " ";
}

int main(void){
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        call_when_even(i, output);
    }
	
	cout<<endl;
	
    return 0;
}

参考：

(1) C++の機能をわかりやすく説明する

(2) C++11新機能のstd::functionとラムダ式

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