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C++中的std::function

发表于 更新于 分类于

std::function的一些知识点，std::function可以将C++中的各种可调用对象统一包装起来，以增加程序代码通用性。

C++中的可调用对象有以下几种：函数、函数指针、lambda表达式、bind创建的对象、重载了调用运算符的类。和其它对象相同，可调用对象也有类型。如每个lambda有它自己唯一的（未命名）类类型；函数及函数指针的类型则由其返回值类型和实参类型决定等。然而，两个不同类型的可调用对象却可能共享同一中调用形式（call signature）。调用形式指明了调用返回的类型及传递给调用的实参类型。

对于几个可调用对象共享一种调用形式的情况，我们希望把它们看成具有相同的类型。此时可以使用std::function来达成这一目的，std::function位于<functional>中。function是一个模板，在创建一个具体的function类型时必须提供额外的信息，这里是指function类能表示的可调用对象的调用形式，<返回值类型(参数列表)>。

以下是一个综合的示例：

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#include <iostream>
#include <map>
#include <functional>

class ClassMemberFunc
{
public:
    static int staticAdd(int a, int b)
    {
        std::cout << "static member func" << std::endl;
        return a + b;
    };
    
    int instanceAdd(int a, int b)
    {
        std::cout << "instance member func" << std::endl;
        return a + b;
    };
};

class ClassFunctor
{
public:
    int operator()(int a, int b)
    {
        std::cout << "functor" << std::endl;
        return a + b;
    };
};

int funcAdd(int a, int b)
{
    std::cout << "function" << std::endl;
    return a + b;
}

int main(int argc, const char * argv[])
{
    std::map<int, std::function<int(int,int)>> funcMap;
    
    int (*fp)(int, int) = funcAdd;
    
    auto lambdaAdd = [](int a, int b)->int{
        std::cout << "lambda" << std::endl;
        return a + b;
    };
    
    ClassMemberFunc cmf;
    ClassFunctor cf;
    
    auto bind = std::bind(&ClassMemberFunc::instanceAdd, cmf, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
    
    funcMap[1] = funcAdd;
    funcMap[2] = fp;
    funcMap[3] = lambdaAdd;
    funcMap[4] = ClassMemberFunc::staticAdd;
    funcMap[5] = bind;
    funcMap[6] = cf;
    
    for(int i = 1 ; i <= 6 ; i++)
    {
        std::cout<< "index " << i << ":  ";
        funcMap[i](i,1);
    }   
}

输出结果如下：

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index 1:  function
index 2:  function
index 3:  lambda
index 4:  static member func
index 5:  instance member func
index 6:  functor

REFERENCE

《C++ Primer 第五版》

http://www.jellythink.com/archives/771