C++11 std::function类模板

缘由

看一个示例：

int add(int i, int j) { return i + j; }struct divide
{int operator()(int i, int j){ return i / j; }
};std::map<std::string, int(*)(int, int)>> ops =
{{"+", add},{"/", divide()},{"-", std::minus<int>()},{"*", [](int i, int j) {return i * j; }}
};

无法直接将ops中的可调用对象直接转换成int(*)(int, int)，因为不是所有类型可以强制转换为函数指针，编译不通过。
将上述代码修改如下，一切搞定。

std::map<std::string, std::function<int(int, int)>> ops =
{{"+", add},{"/", divide()},{"-", std::minus<int>()},{"*", [](int i, int j) {return i * j; }}
};

使用std::function的感觉就是“万众归一”。

概述

类模版std::function是一种通用、多态的函数封装。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。

简单概述：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、仿函数以及其它函数对象等）的封装，形成一个新的可调用的、统一的std::function对象。

使用方法

下面是std::function的使用示例，包括如何将普通函数、Lambda表达式、仿函数、普通成员函数、静态成员函数赋值给std::function对象。

#include <functional>
#include <iostream>int TestFunc(int a) { return a; } // 普通函数
auto lambdaFn = [](int a)->int { return a; }; // Lambda表达式class Functor // 仿函数(functor)
{public:int operator()(int a) { return a; }
};class TestClass
{public:int ClassMember(int a) { return a; } // 类成员函数static int StaticMember(int a) { return a; } // 类静态函数
};int main()
{std::function<int(int)> Functional;// 普通函数Functional = TestFunc;int result = Functional(10);std::cout << "普通函数：" << result << std::endl;// Lambda表达式Functional = lambdaFn;result = Functional(20);std::cout << "Lambda表达式：" << result << std::endl;// 仿函数Functional = Functor();result = Functional(30);std::cout << "仿函数：" << result << std::endl;// 类成员函数TestClass testObj;Functional = std::bind(&TestClass::ClassMember, testObj, std::placeholders::_1);result = Functional(40);std::cout << "普通成员函数：" << result << std::endl;// 类静态函数Functional = TestClass::StaticMember;result = Functional(50);std::cout << "静态成员函数：" << result << std::endl;return 0;
}

目的

std::function实现了一套类型消除机制，可以统一处理不同的函数对象类型。以前可以使用函数指针来完成这些（但不能完全实现）；现在我们可以使用更安全的std::function来完成这些任务。

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