C++ functional模板 #include ＜functional＞（提供了一种更通用的函数绑定和调用机制）
std::function提供了一种更通用的函数绑定和调用机制，可以将普通函数、lambda表达式、bind表达式以及其他function对象绑定到std::function，并能够通过std::function调用所绑定的对象，并可以根据不同的参数类型执行不同的操作。
示例：
#include <functional>
#include <iostream>
int func(int a, int b)
{
return a + b;
}
int main()
{
// 将函数func绑定到std::function
std::function<int(int, int)> f = func;
// 通过std::function调用绑定的函数
int result = f(1, 2);
std::cout << "result: " << result << std::endl;
return 0;
}
编译运行结果：
文章目录
20230816
C++的库：通用函数绑定与调用机制
在本文中，我们将探讨C++的<functional>库。它提供了一种更通用的函数绑定和调用机制，为程序员开发更加复杂和强大的功能提供了便利。
目录
- 什么是
<functional>库 <functional>库的主要组件- 如何使用
<functional>库 std::functionstd::bind<functional>库的应用案例- 结论
1. 什么是<functional>库
<functional>库是C++标准库的一部分，包含了一系列模板类，用于定义和处理函数对象（Functor），也被称为可调用对象(Callable Objects)。函数对象比普通函数更具灵活性，可以保持状态，封装多个函数或进行预设参数等操作。<functional>库不仅提供了对函数对象的支持，还提供了诸如函数绑定(std::bind)和函数包装器(std::function)等功能。
2. <functional>库的主要组件
以下是<functional>库中的主要组件：
-
Function objects：这是C++的核心概念之一，它允许程序员将函数视为对象。这样，我们就可以将函数作为参数传递，存储在容器中，或者作为其他函数的返回值。
-
Bind expressions：
std::bind是一个能够返回函数对象的函数，该对象可以绑定到其一部分或全部参数上。这使得我们可以生成新的函数，根据需要来固定某些参数。 -
Function wrappers：
std::function是一个通用、多态的函数包装器。std::function的实例可以存储、复制和调用任何Callable对象，从而使得我们可以使用统一的方式处理各种可调用对象。
3. 如何使用<functional>库
首先，我们需要在代码中包含<functional>头文件，如下所示：
#include <functional>
接着，我们可以开始使用<functional>库中的功能。
4. std::function
std::function是一种特殊的模板类，它能够存储并调用返回类型和参数列表都符合给定模式的任何东西。这包括普通函数、lambda表达式、函数指针和带有operator()的类的实例。
下面是一段使用std::function的代码示例：
#include <iostream>
#include <functional>
void print_num(int i) {
std::cout << i << '\n';
}
int main() {
std::function<void(int)> func = print_num;
func(10);
return 0;
}
以上代码中，std::function模板实例化为一个接受单个int参数且无返回值的函数。然后将此实例绑定到print_num函数，并通过func(10)调用它。
5. std::bind
std::bind生成一个新的可调用对象，将参数绑定到已有的函数。它通常与std::function结合使用。
下面是一段使用std::bind的代码示例：
#include <iostream>
#include <functional>
void print_sum(int a, int b) {
std::cout << (a+b) << '\n';
}
int main() {
auto func = std::bind(print_sum, 10, std::placeholders::_1);
func(20); // prints 30
return 0;
}
以上代码中，std::bind将print_sum函数的第一个参数绑定为10，第二个参数为占位符。当新的函数对象被调用时，占位符会被替换为实际参数。
6. <functional>库的应用案例
<functional>库广泛应用于各种场景，其中最常见的可能是事件驱动编程和回调函数。以下是一个简单的示例，演示了如何使用std::function和std::bind来实现回调：
#include <iostream>
#include <functional>
class MyClass {
public:
void add_callback(std::function<void()> callback) {
this->callback = callback;
}
void run() {
if(callback)
callback();
}
private:
std::function<void()> callback;
};
void my_function() {
std::cout << "Hello, World!\n";
}
int main() {
MyClass obj;
obj.add_callback(my_function);
obj.run(); // prints "Hello, World!"
return 0;
}
7. 结论
C++的<functional>库提供了一种高效且灵活的方法，用于处理函数对象、绑定表达式以及函数包装器。通过理解并掌握这些概念，开发者可以更好地利用C++的功能，编写出更加强大和高效的代码。
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