C++ bind and function

Posted by chunyang on April 16, 2019

简介

C++ 后面的版本中提供很多函数对象,可以很方便的使用,例如 less, greater 等。当函数对象有多个参数 时,我们可以通过 bind 来绑定部分参数,使得函数对象的使用范围更大。例如我想替换数组中所有大于 3 的 元素为 0.

std::vector<int> a {1, 5, 9};
auto f = std::bind(std::greater<int>(), _1, 3);
std::replace_if(a.begin(), a.end(), f, 0);
std::copy(a.begin(), a.end(), std::ostream_iterator<int>(cout, "\n"));

利用 STL 提供的算法,将数组的满足指定条件的元素都替换为新的元素。

bind 函数

bind 是 C++ 提供的函数,它可以给一个:

  • 函数指针
  • 函数对象
  • 成员函数
  • 成员变量

绑定对应的元素,对于每一个位置的元素有 3 中输入:

  • std::placehoders: _1, _2
  • std::crefstd::ref: 绑定了相关的引用
  • 其它值:会调用其复制构造函数,除非使用上面的 refcref 来绑定

函数指针

void sum_3(int a, int& b, const int& c) {
    cout << a << " " << b << " " << c << endl;
    cout << a + b + c << endl;
}

int main(int argc, char* argv[]) {
    using namespace placeholders;
    int a = 3;
    int b = 4;
    auto f = std::bind(sum_3, _1, std::ref(a), std::cref(b));
    f(1);
    return 0;
}

在实际代码验证中:

  • 如果不是以引用的形式传递参数不会报错
  • 在调用 f 时,额外的参数会被忽略不会报错

函数对象

函数对象就是类似 std::less 的对象,或者是实现 operator() 的对象。


struct Greater {
    bool operator()(const int& lhs, const int& rhs) {
        return lhs >= rhs;
    }
};

int main(int argc, char* argv[]) {
    using namespace placeholders;
    vector<int> a{1,3,5,6};
    auto f = bind(greater_equal<int>(), _1, 6);
    auto e1 = remove_if(a.begin(), a.end(), f);
    copy(a.begin(), e1, ostream_iterator<int>(cout, ","));
    cout << "\n";
    auto g = bind(Greater(), _1, 3);
    auto e2 = remove_if(a.begin(), a.end(), g);
    copy(a.begin(), e2, ostream_iterator<int>(cout, ","));
    cout << "\n";
    return 0;
}

成员函数和成员变量

当绑定非静态成员函数或者成员变量时,bind 调用后的第一个参数必须是对象的引用或者指针。


struct Hello {
    void print(int a, int b) {
        cout << a << " " << b << endl;
    }
    int a;
};

int main(int argc, char* argv[]) {
    using namespace placeholders;

    Hello h;

    auto f = bind(&Hello::print, h, _1, 3);
    f(4);

    auto g = bind(&Hello::a, _1);
    cout << g(&h) << endl;
    g(h) = 6;
    cout << g(h) << endl;

    return 0;
}

指向成员变量时,实际上就是获得了一个指针。

指向成员函数时还可以使用 mem_fn 来实现,但是尽量使用 bind,这些接口可能在后续被废弃掉。从使用上 来看,它不需要知道成员函数有几个参数。

auto f = mem_fn(&Hello::print);
f(h, 1, 2);

常用函数和例子

四则运算

  • plus
  • minus
  • multiplies
  • divides
  • modulus
  • negate

比较操作

  • equal_to
  • not_equal_to
  • greater
  • greater_than
  • less
  • less_than

逻辑操作

  • logical_and
  • logical_or
  • logical_not

位操作

  • bit_and
  • bit_or
  • bit_xor
  • bit_not

还提供很多类型的 hash 函数,包括 charint, long, floatdouble,以及各种指针。

本文完


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