std::function用法详解

代码在：VCCommon/functionDemo

std::function 简介

类模板 std :: function 是一个通用的多态函数包装器。 std :: function 的实例可以存储，复制和调用任何可调用的目标：包括函数，lambda表达式，绑定表达式或其他函数对象，以及指向成员函数和指向数据成员的指针。当std::function对象未包裹任何实际的可调用元素，调用该 std::function 对象将抛出std::bad_function_call 异常。

与函数指针的比较

#include<iostream>
#include <functional>using namespace std;// c type global function
int c_func(int a, int b)
{return a + b;
}int main()
{typedef int(*Func)(int ,int);Func f1 = c_func;cout<< f1(1,2)<<endl;  //3std::function<int(int, int)>f2 = c_func;cout<<f2(1, 2)<<endl;      // 3system("pause");return 0;
}

从上面我们可以看出，使用C++11的function类调用函数方便多了。

function 类模板

template< class R, class... Args >
class function<R(Args...)>;

模板参数说明：

R: 被调用函数的返回类型
Args…：被调用函数的形参

例如：function<int(int,int)> func;
则 function 类的实例 func 可以指向返回值为int型，有两个形参都为int型的函数。

function 的成员函数

虽然是function是类模板，但其只有成员函数，无数据成员。

成员函数声明	说明
constructor	构造函数：constructs a new std::function instance
destructor	析构函数： destroys a std::function instance
operator=	给定义的function对象赋值
operator bool	检查定义的function对象是否包含一个有效的对象
operator()	调用一个对象

用法

1.调用普通函数

非模板

#include <functional>
#include <iostream>int f(int a, int b)
{return a+b;
}int main()
{std::function<int(int, int)>func = f;cout<<func(1, 2)<<endl;      // 3system("pause");return 0;
}

有模板

#include <functional>
#include <iostream>template<class T>
T f(T a, T b)
{return a+b;
}int main()
{std::function<int(int, int)>func = f<int>;cout<<func(1, 2)<<endl;      // 3system("pause");return 0;
}

2.调用函数对象

非模板

#include<iostream>
#include <functional>using namespace std;//function object
struct functor  // or class functor
{
public:int operator() (int a, int b){return a + b;}
};int main()
{functor ft;function<int(int,int)> func = ft();cout<<func(1,2)<<endl;    //3system("pause");return 0;
}

有模板

#include<iostream>
#include <functional>using namespace std;//function object
template<class T>
struct functor   // or class functor
{
public:T operator() (T a, T b){return a + b;}
};int main()
{functor<int> ft;function<int(int,int)> func = ft;//function<int(int,int)> func = functor<int>();cout<<func(1,2)<<endl;    //3system("pause");return 0;
}

3.调用lambda表达式

#include <functional>
#include <iostream>using namespace std;int main()
{auto f = [](const int a, const int b) { return a + b; };std::function<int(int, int)>func = f;cout << func(1, 2) << endl;      // 3system("pause");return 0;
}

4.调用类静态成员函数

非模板

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;class Plus
{
public:static int plus(int a, int b){return a + b;}
};int main()
{function<int(int, int)> f = Plus::plus;//function<int(int, int)> f = &Plus::plus;cout << f(1, 2) << endl;     //3system("pause");                                       return 0;
}

有模板

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;class Plus
{
public:template <class T>static T plus(T a, T b){return a + b;}
};int main()
{function<int(int, int)> f = Plus::plus<int>;//function<int(int, int)> f = &Plus::plus<int>;cout << f(1, 2) << endl;     //3system("pause");                                       return 0;
}

5.调用类成员函数

非模板

#include <iostream>
#include <functional>using namespace std;class Plus
{
public:int plus(int a, int b){return a + b;}
};int main()
{Plus p;function<int(Plus&,int, int)> f = &Plus::plus;function<int(Plus,int, int)> f2 = &Plus::plus;cout << f(p,1, 2) << endl;     //3cout << f2(p,1, 2) << endl;     //3system("pause");                                       return 0;
}

有模板

#include <iostream>
#include <functional>using namespace std;class Plus
{
public:template <class T>T plus(T a, T b){return a + b;}
};int main()
{Plus p;function<int(Plus&,int, int)> f = &Plus::plus<int>;function<int(Plus,int, int)> f2 = &Plus::plus<int>;cout << f(p,1, 2) << endl;      //3cout << f2(p,1, 2) << endl;     //3system("pause");                                       return 0;
}

6.调用类公有数据成员

非模板

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;class Plus
{
public:Plus(int num_):num(num_){}int  num;
};int main()
{Plus p(2);function<int(Plus&)> f = &Plus::num;function<int(Plus)> f2 = &Plus::num;cout << f(p) << endl;     //2cout << f2(p) << endl; system("pause");                                       return 0;
}

#include <iostream>
#include <functional>using namespace std;template <class T>
class Plus
{
public:Plus(T num_):num(num_){}T  num;
};int main()
{Plus<int> p(2);function<int(Plus<int>&)> f = &Plus<int>::num;function<int(Plus<int>)> f2 = &Plus<int>::num;cout << f(p) << endl;      //2cout << f2(p) << endl;     //2system("pause");                                       return 0;
}

7.通过bind函数调用类成员函数

非模板

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;class Plus
{
public:int plus(int a, int b){return a + b;}
};class Plus2
{
public:static int plus(int a, int b){return a + b;}
};int main()
{Plus p;// 指针形式调用成员函数function<int(int, int)> f1 = bind(&Plus::plus, &p, placeholders::_1, placeholders::_2);// placeholders::_1是占位符// 对象形式调用成员函数function<int(int, int)> f2 = bind(&Plus::plus, p, placeholders::_1, placeholders::_2);// placeholders::_1是占位符cout << f1(1, 2) << endl;     //3cout << f2(1, 2) << endl;     //3Plus2 p2;// 指针形式调用成员函数function<int(int, int)> f3 = bind(Plus2::plus, placeholders::_1, placeholders::_2);// placeholders::_1是占位符cout << f3(1, 2) << endl;     //3system("pause");                                       return 0;
}

有模板

#include <iostream>
#include <functional>using namespace std;class Math
{
public:template <class T>T Minus(T i, T j){return i - j;}
};int main()
{Math m;function<int(int, int)> f = bind(&Math::Minus<int>, &m, placeholders::_1, placeholders::_2);cout << f(1, 2) << endl;                                            // -1return 1;
}

最后附上一段代码：

#include <iostream>
#include <map>
#include <functional>using namespace std;// 普通函数
int add(int i, int j) { return i + j; }// lambda表达式
auto mod = [](int i, int j){return i % j; };// 函数对象类
struct divide
{int operator() (int denominator, int divisor){return denominator / divisor;}
};int main()
{map<char, function<int(int, int)>> binops = {{ '+', add },{ '-', [](int i, int j){return i - j; } },{ '/', divide() }};cout << binops['+'](10, 5) << endl;cout << binops['-'](10, 5) << endl;cout << binops['/'](10, 5) << endl;system("pause");return 0;
}

该文章持续更新，欢迎大家批评指正。

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