std::function简介
std::function是一个函数包装器，该函数包装器模板能包装任何类型的可调用实体，如普通函数，函数对象，lamda表达式等。包装器可拷贝，移动等，并且包装器类型仅仅依赖于调用特征，而不依赖于可调用元素自身的类型。std::function是C++11的新特性，包含在头文件<functional>中。
一个std::function类型对象实例可以包装下列这几种可调用实体：函数、函数指针、成员函数、静态函数、lamda表达式和函数对象。std::function对象实例可被拷贝和移动，并且可以使用指定的调用特征来直接调用目标元素。当std::function对象实例未包含任何实际可调用实体时，调用该std::function对象实例将抛出std::bad_function_call异常。
std::function实战
std::function模板类声明
template<class _Rp, class ..._ArgTypes>
class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS function<_Rp(_ArgTypes...)>
: public __function::__maybe_derive_from_unary_function<_Rp(_ArgTypes...)>,
public __function::__maybe_derive_from_binary_function<_Rp(_ArgTypes...)>
{ ... }std::function模板类成员函数声明
typedef _Rp result_type;
// construct/copy/destroy:
_LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
function() _NOEXCEPT { }
_LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
function(nullptr_t) _NOEXCEPT {}
function(const function&);
function(function&&) _NOEXCEPT;
template<class _Fp, class = _EnableIfCallable<_Fp>>
function(_Fp);
#if _LIBCPP_STD_VER <= 14
template<class _Alloc>
_LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
function(allocator_arg_t, const _Alloc&) _NOEXCEPT {}
template<class _Alloc>
_LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
function(allocator_arg_t, const _Alloc&, nullptr_t) _NOEXCEPT {}
template<class _Alloc>
function(allocator_arg_t, const _Alloc&, const function&);
template<class _Alloc>
function(allocator_arg_t, const _Alloc&, function&&);
template<class _Fp, class _Alloc, class = _EnableIfCallable<_Fp>>
function(allocator_arg_t, const _Alloc& __a, _Fp __f);
#endif
function& operator=(const function&);
function& operator=(function&&) _NOEXCEPT;
function& operator=(nullptr_t) _NOEXCEPT;
template<class _Fp, class = _EnableIfCallable<_Fp>>
function& operator=(_Fp&&);
~function();
// function modifiers:
void swap(function&) _NOEXCEPT;
#if _LIBCPP_STD_VER <= 14
template<class _Fp, class _Alloc>
_LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
void assign(_Fp&& __f, const _Alloc& __a)
{function(allocator_arg, __a, _VSTD::forward<_Fp>(__f)).swap(*this);}
#endif
// function capacity:
_LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
_LIBCPP_EXPLICIT operator bool() const _NOEXCEPT {
return static_cast<bool>(__f_);
}
// deleted overloads close possible hole in the type system
template<class _R2, class... _ArgTypes2>
bool operator==(const function<_R2(_ArgTypes2...)>&) const = delete;
template<class _R2, class... _ArgTypes2>
bool operator!=(const function<_R2(_ArgTypes2...)>&) const = delete;
public:
// function invocation:
_Rp operator()(_ArgTypes...) const;
#ifndef _LIBCPP_NO_RTTI
// function target access:
const std::type_info& target_type() const _NOEXCEPT;
template <typename _Tp> _Tp* target() _NOEXCEPT;
template <typename _Tp> const _Tp* target() const _NOEXCEPT;
#endif // _LIBCPP_NO_RTTI从成员函数里我们知道std::function对象实例不允许进行==和!=比较操作，std::function模板类实例最终调用成员函数_Rp operator()(_ArgTypes...) const进而调用包装的调用实体。
1、std::function包装函数指针
定义一个std::function<int(int)>对象实例
std::function<int(int)> callback;std::function对象实例包装函数指针
int (*fun_ptr)(int);
int fun1(int a){
return a;
}
int main(int argc, char *argv[]){
std::cout << "Hello world" << std::endl;
fun_ptr = fun1; //函数指针fun_ptr指向fun1函数
callback = fun_ptr; //std::function对象包装函数指针
std::cout << callback(10) << std::endl; //std::function对象实例调用包装的实体
return 0;
}2、std::function包装函数
int fun1(int a){
return a;
}
int main(int argc, char *argv[]){
std::cout << "Hello world" << std::endl;
callback = fun1; //std::function包装函数
std::cout << callback(42) << std::endl; //std::function对象实例调用包装的调用实体
return 0;
}3、std::function包装模板函数
template<typename T>
T fun2(T a){
return a + 2;
}
int main(int argc, char *argv[]){
std::cout << "Hello world" << std::endl;
callback = fun2<int>; //std::function包装模板函数
std::cout << callback(10) << std::endl; //std::function对象实例调用包装的调用实体
return 0;
}4、std::function包装函数对象
struct add{
int operator()(int x){
return x + 9;
}
};
int main(int argc, char *argv[]){
std::cout << "Hello world" << std::endl;
callback = add(); //std::function包装对象函数
std::cout << callback(2) << std::endl; //std::function对象实例调用包装的调用实体
return 0;
}5、std::function包装lamda表达式
int main(int argc, char *argv[]){
std::cout << "Hello world" << std::endl;
auto fun3 = [](int a) {return a * 2;}; //lamda表达式
callback = fun3; //std::function包装lamda表达式
std::cout << callback(9) << std::endl; //std::function对象实例调用包装的调用实体
return 0;
}6、std::function包装模板对象函数
template <typename T>
struct sub{
T operator()(T a){
return a - 8;
}
};
int main(int argc, char *argv[]){
std::cout << "Hello world" << std::endl;
callback = sub<int>(); //std::function包装模板对象函数
std::cout << callback(2) << std::endl; //std::function对象实例调用包装的调用实体
return 0;
}7、std::function包装模板对象静态函数
template <typename T>
struct foo2{
static T foo(T a){
return a * 4;
}
};
int main(int argc, char *argv[]){
std::cout << "Hello world" << std::endl;
callback = foo2<int>::foo; //std::function包装模板对象静态函数
std::cout << callback(3) << std::endl; //std::function对象实例调用包装的调用实体
return 0;
}8、std::function包装对象静态函数
struct foo1{
static int foo(int a){
return a * 3;
}
};
int main(int argc, char *argv[]){
std::cout << "Hello world" << std::endl;
callback = foo1::foo; //std::function包装对象静态函数
std::cout << callback(5) << std::endl; //std::function对象实例调用包装的调用实体
return 0;
}9、std::function包装类成员函数
struct foo3{
int foo(int a){
return a * a;
}
};
int main(int argc, char *argv[]){
std::cout << "Hello world" << std::endl;
foo3 test_foo1;
callback = std::bind(&foo3::foo, test_foo1, std::placeholders::_1); //std::function包装类成员函数
std::cout << callback(9) << std::endl; //std::function对象实例调用包装的调用实体
return 0;
}这里我们用到了std::bind，C++11中std::bind函数的意义就如字面上的意思一样，用来绑定函数调用的某些参数。std::bind的思想其实是一种延迟计算的思想，将可调用对象保存起来，然后在需要的时候再调用。而且这种绑定是非常灵活的，不论是普通函数还是函数对象还是成员函数都可以绑定，而且其参数可以支持占位符。
这里的std::placeholders::_1是一个占位符，且绑定第一个参数，若可调用实体有2个形参，那么绑定第二个参数的占位符是std::placeholders::_2。
10、std::function包装模板类成员函数
template <typename T>
struct foo4{
T foo(T a){
return a * 6;
}
};
int main(int argc, char *argv[]){
std::cout << "Hello world" << std::endl;
foo4<int> test_foo2;
callback = std::bind(&foo4<int>::foo, test_foo2, std::placeholders::_1); //std::function包装模板类成员函数
std::cout << callback(7) << std::endl; //std::function对象实例调用包装的调用实体
return 0;
}11、std::function拷贝、移动
int main(int argc, char *argv[]){
std::cout << "Hello world" << std::endl;
std::function<int(int)> callback2 = callback; //拷贝赋值运算符
std::cout << callback2(7) << std::endl;
std::function<int(int)>&& callback3 = std::move(callback); //移动赋值运算符
std::cout << callback3(7) << std::endl;
std::cout << callback(7) << std::endl;
std::function<int(int)> callback4(callback); //拷贝
std::cout << callback4(7) << std::endl;
return 0;
}
