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這篇文章主要介紹了C++11中bind綁定器和function函數對象實例分析的相關知識，內容詳細易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價值，相信大家閱讀完這篇C++11中bind綁定器和function函數對象實例分析文章都會有所收獲，下面我們一起來看看吧。
bind1st：operator()的第一個形參變量綁定成一個確定的值
bind2nd：operator()的第二個形參變量綁定成一個確定的值
C++11從Boost庫中引入了bind綁定器和function函數對象機制
bind可用于給多元函數降元：Bind + 二元函數對象 = 一元函數對象
#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());//默認從小到大排序
showContainer(vec);
//greater需要二元函數對象
sort(vec.begin(), vec.end(), greater<int>());//從大到小排序
showContainer(vec);
/*
把70按順序插入到vec容器中 ->找第一個小于70的數字
operator()(const T &val)
greater a>b
less a<b
綁定器+二元函數對象=》一元函數對象
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;
}綁定器本身是一個函數對象
#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;
}
//遍歷兩個迭代器之間的元素，如果滿足函數對象的運算，就返回當前的迭代器，如果都不滿足就返回end
template<typename Iterator,typename Compare>
Iterator my_find_if(Iterator first, Iterator last, Compare comp)
{
//這里傳入的comp是封裝好的一元函數對象
for (; first != last; ++first)
{
if (comp(*first))//獲取容器的一個元素
{
return first;
}
}
return last;
}
template<typename Compare,typename T>
class _mybind1st//綁定器是函數對象的一個應用
{
public:
//這里傳入的comp是二元函數對象
_mybind1st(Compare comp,T val)
:_comp(comp),_val(val){}
//通過重載operator()把二元函數對象封裝為一元函數對象
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)
{
//直接使用函數模板，好處是可以進行類型的推演
//這里傳入的comp是一個二元函數對象
//通過二元函數對象構造一元函數對象
//綁定器本身是一個函數對象，也就是重載了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());//默認從小到大排序
showContainer(vec);
//greater需要二元函數對象
sort(vec.begin(), vec.end(), greater<int>());//從大到小排序
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;
}有完全特例化優先匹配完全特例化，有部分特例化就匹配部分特例化，沒有的話就從原模板自己實例化
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>
class Vector
{
public:
Vector() { cout << "call Vector template init" << endl; }
};
//對char*類型提供完全特例化版本
template<>
class Vector<char*>
{
public:
Vector() { cout << "call Vector<char*> init" << endl; }
};
//對指針類型提供的部分特例化版本（部分：只知道是個指針，但是指針的類型是什么不知道）
template<typename Ty>
class Vector<Ty*>
{
public:
Vector() { cout << "call Vector<Ty*> init" << endl; }
};
//指針函數指針(有返回值，有兩個形參變量)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; }
};
//針對函數(有一個返回值，有兩個形參變量)類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;
//注意區分函數類型和函數指針類型
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包含了所有大的類型
template<typename T>
void func(T a)
{
cout << typeid(T).name() << endl;
}
int sum(int a, int b) { return a + b; }
//把所有形參類型都取出來
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;
}
綁定器，函數對象，lambda表達式本質上都是函數對象，只能使用在一條語句中，但是如果想要在多條語句中使用，就需要function
使用function函數需要注意：
用函數類型實例化function；
通過function調用operator()函數的時候，需要根據函數類型傳入相應的參數。
#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()
{
//從function的模板定義處，看到希望用一個函數類型實例化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不僅可以留下普通全局函數的類型，對于類的成員方法也可以進行類型保留：
#include<iostream>
#include<functional>
using namespace std;
class Test
{
public://必須依賴一個對象void(Test::*pfunc)(string)
void hello(string str) { cout << str << endl; }
};
int main()
{
//成員方法一經編譯都會多一個當前類型的this指針
function<void (Test*, string)> func = &Test::hello;
Test t;
//對于成員方法的調用需要依賴一個成員對象
func(&t, "call Test::hello!");
return 0;
}function的特點：可以把所有函數、綁定器、函數對象和lambda表達式的類型保留起來，在其他地方都可以使用。否則綁定器、lambda表達式就只能使用在語句中。
#include<iostream>
#include<functional>
#include<map>
using namespace std;
void doShowAllBooks(){ cout << "查看所有書籍信息" << endl; }
void doBorrow() { cout << "借書" << endl; }
void doBack() { cout << "還書" << endl; }
void doQueryBooks() { cout << "查詢書籍" << endl; }
void doLoginOut() { cout << "注銷" << endl; }
int main()
{
int choice = 0;
//使用function函數對象完成
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.查看所有書籍信息" << endl;
cout << "2.借書" << endl;
cout << "3.還書" << endl;
cout << "4.查詢書籍" << endl;
cout << "5.注銷" << endl;
cout << "------------------" << endl;
cout << "請選擇：";
cin >> choice;
auto it = actionMap.find(choice);
if (it == actionMap.end())
{
cout << "輸入數字無效，重新選擇" << endl;
}
else
{
it->second();
}
//不好，因為這塊代碼無法閉合，無法做到“開-閉”原則，也就是說這塊代碼隨著需求的更改需要一直改，永遠也閉合不了，避免不了要產生很多問題
/*
switch(choice)
{
case 1:break;
case 2:break;
case 3:break;
case 4:break;
case 5:break;
default:break;
}
*/
}
return 0;
}function的實現原理：
#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;
};
*/
//...表示可變參，A表示的是一組1類型，個數任意
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 綁定器=>返回的結果是一個函數對象
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是函數模板，可以自動推演模板類型參數
bind(hello, "Hello bind!")();
cout << bind(sum, 20, 30)() << endl;
cout << bind(&Test::sum, Test(), 20, 30)() << endl;
//function只接受一個類型,綁定器可以給相應的函數綁定固定的參數，綁定器只能使用在語句當中
//參數占位符,綁定器出了語句，無法繼續使用
bind(hello, _1)("hello bind 2");
cout << bind(sum, _1, _2)(20, 30) << endl;
//此處把bind返回的綁定器binder就復用起來了
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;
//線程類
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;
};
//線程池類
class ThreadPool
{
public:
ThreadPool(){}
~ThreadPool()
{
//釋放thread對象占用的堆資源
for (int i = 0; i < _pool.size(); i++)
{
delete _pool[i];
}
}
//開啟線程池
void startPool(int size)
{
for (int i = 0; i < size; i++)
{
//不管是C++里面的thread還是Linux里面的pthread需要的線程函數都是一個C函數，是不能夠使用成員方法的，因為它是C的函數類型，不可能把成員方法的函數指針給一個C的函數指針，接收不了。所以就需要綁定，把runInThread所依賴的參數全部綁定
_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這個成員方法充當線程函數
void runInThread(int id)
{
cout << "call runInThread! id:" << id << endl;
}
};
int main()
{
ThreadPool pool;
pool.startPool(10);
return 0;
}函數對象的應用：使用在泛型算法參數傳遞、比較性質、自定義操作、優先級隊列和智能指針
函數對象的缺點：需要先定義一個函數對象類型，但是類型定義完后可能只是用在了定義的地方，后面可能不會再用了，沒有必要為了需要一個函數對象定義一個類型，這個類型就永遠在代碼當中。
C++11函數對象的升級版 => lambda表達式：
lambda表達式：底層依賴函數對象的機制實現的。
lambda表達式語法：[捕獲外部變量](形參列表) ->返回值{操作代碼};
如果lambda表達式的返回值不需要，那么“->返回值”可以省略
[捕獲外部變量]
[ ]：表示不捕獲任何外部變量
[=]：以傳值的方式捕獲外部的所有變量
[&]：以傳引用的方式捕獲外部的所有變量[this]：捕獲外部的this指針
[=,&a]：以傳值的方式捕獲外部的所有變量，但是a變量以傳引用的方式捕獲
[a,b]：以傳值的方式捕獲外部變量a和b
[a,&b]：a以值傳遞捕獲，b以傳引用的方式捕獲
#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;
//按值傳遞a,b值未被改變
auto func3 = [a, b]()mutable
{
int tmp = a;
a = b;
b = tmp;
};
func3();
cout << "a:" << a << " b:" << b << endl;
//傳引用值a,b值被改變
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:成員變量本身也不是常量，只不過在常方法中this指針被修飾成const，在聲明成員變量前加mutable，可以在const方法中修改普通的成員變量
lambda表達式后面修飾mutable相當于在它的所有成員變量添加一個mutable修飾。
lambda表達式應用于泛型算法：
#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 要找一個小于65的數字
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表達式只能使用在語句中，如果想跨語句使用之前定義好的lambda表達式，采用function類型來表示函數對象的類型。
哈希表的應用：
#include<iostream>
#include<vector>
#include<map>
#include<functional>
using namespace std;
int main()
{
//auto只能出現在根據右邊表達式推導左邊的類型，只能使用在函數的局部作用域的范圍之內
//預先lambda表達式不知道需要先存儲lambda表達式類型
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 << "請選擇";
int choice;
cin >> choice;
cout << caculateMap[choice](10, 15) << endl;
return 0;
}智能指針自定義刪除器：
#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); });
}傳入函數對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()
{
//優先級隊列
//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));
}關于“C++11中bind綁定器和function函數對象實例分析”這篇文章的內容就介紹到這里，感謝各位的閱讀！相信大家對“C++11中bind綁定器和function函數對象實例分析”知識都有一定的了解，大家如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道。
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