C++11/14std::function/std::bind/std::forward/std::move新特性使用介绍

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vira_xxx 2024-03-10 14:39:25 博主文章分类：C++11/17随写 ©著作权

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std::function 和 std::bind 特性都是属于<functional>头文件中； std::forward 特性属于<utility>头文件中；

一、std::function 特性介绍

类模板std::function是一种通用、多态的函数封装。std::function的实例可以对任何可以调用的目标实体进行存储、复制和调用操作，这些目标实体包括普通函数、Lambda表达式、函数指针以及其它函数对象等。std::function对象是对C++中现有的可调用实体的一种类型安全的包裹（std::function就是对标函数指针类型不安全的可调用实体而实现的）。

封装普通函数例子

#ifndef TEST_H
#define TEST_H

#include <iostream>
#include <functional>
int add(int a, int b);
#endif

#include "test.h"
std::function<int(int, int)> func = add;
std::function<int(int, int)> func1 = [](int a, int b) {return a+b;};

int main()
{
	std::cout << "func(1, 2): " << func(1, 2) << std::endl;
	std::cout << "func1(4, 5): " << func1(4, 5) << std::endl;
	return 0;
}#endif

封装仿函数例子

#ifndef TEST_H
#define TEST_H

#include <iostream>
#include <functional>
typedef std::function<int(int)> Functornal;

class Functor{
public:
    int operator()(int a) {
        return a;
    }
};
#endif
#include "test.h"
int main()
{	
	//1.1 fucntor
	Functor func;
	Functornal fobj = func;
	int fres = fobj(3);
	std::cout << "functor fres: " << fres << std::endl;
	
	return 0;
}

封装类成员函数和类静态成员函数例子

#ifndef TEST_H
#define TEST_H

#include <iostream>
#include <functional>

typedef std::function<int(int, int)> Functional;
typedef std::function<const char*(const char*)> SFunctional;

class CTest{
public:
    int Func(int a, int b) {
        return a+b;
    }
    static const char *S_Func(const char* s) {
        return s;
    }

};
#endif
#include "test.h"
int main()
{
	//1.2 bind 
	CTest t;
	Functional obj = std::bind(&CTest::Func, &t, std::placeholders::_2, std::placeholders::_2);
	int res = obj(3,5);
	std::cout << "member function: " << res << std::endl;
	//1.3 static bind
	SFunctional sobj = std::bind(&CTest::S_Func, std::placeholders::_1);
	const char* sres = sobj("nihao");
	std::cout << "member function1: " << sres << std::endl;
	//1.4 common function use
	SFunctional sobj1 = CTest::S_Func;
	const char* sres1 = sobj1("hello world.");
	std::cout << "member function2: " << sres1 << std::endl;
	return 0;
}

二、std::bind 特性介绍

std::bind 允许你创建一个可调用的函数对象，即一个“绑定”的函数，它将一个或者多个参数固定到一个可调用实体(函数、lambda表达式、函数对象等)的参数上。使用std::bind，你可以：

固定参数：将一个参数值固定在函数调用中，使得后续调用时只需要提供剩余的参数；
延迟调用：创建一个调用的对象，该对象可以稍后被调用，此时它将使用固定的参数加上额外提供的参数；
适配器：std::bind 可用于适配函数，例如，将成员函数适配为可调用对象；

基本使用例子

#include <iostream>
#include <functional>

void greet(const std::string& who) {
	std::cout << "Hello, " << who << "!" << std::endl;
 }
int main() {
	//绑定参数
	auto bound_greet = std::bind(greet, "World");
	//调用函数
	bound_greet();
	return 0;
}

std::bind 还可以与std::placeholders 一起使用，以占位符的形式提供参数，这样在调用时可以提供这些参数：

#include <iostream>
#include <functional>
int add(int a, int b) {
	return a+b;
}
int main {
	auto abound_add = std::bind(add, 10, std::placeholders::_1);
	std::cout << bound_add(20) << std::endl;
	return 0;
}

作为适配器的时候，通常和std::function 一起使用；

#include <iostream>
#include <functional>
int add(int a, int b) {
	return a+b;
}
std::function<void(int, const std::string&)> func = std::bind(add, int a, const std::string& ch);

三、 std::forward特性介绍

std::forward 是一个C++ 中的一个模板函数，它用于在模板中以“转发”的方式传递参数。与std::move相比，std::move 将对象转换为右值引用，而std::forward 则保持对象的左值或者右值状态； std::forward 主要用于实现完美转发，这是C++ 中的一种技术，允许模板函数接受任意类型的参数，并将它们以原始的值类别(左值或者右值)转发给另外一个函数。完美转发在模板编程中非常重要，因为它允许调用者以期望的值类别传递参数。使用std::forward的场景：