c++11 闭包的实现

c++11 闭包的实现

什么是闭包

闭包有很多种定义,一种说法是,闭包是带有上下文的函数。说白了,就是有状态的函数。更直接一些,不就是个类吗?换了个名字而已。

一个函数,带上了一个状态,就变成了闭包了。那什么叫 “带上状态” 呢? 意思是这个闭包有属于自己的变量,这些个变量的值是创建闭包的时候设置的,并在调用闭包的时候,可以访问这些变量。

函数是代码,状态是一组变量,将代码和一组变量捆绑 (bind) ,就形成了闭包。

闭包的状态捆绑,必须发生在运行时。

仿函数:重载 operator()

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>
#include <vector>
#include <map> class MyFunctor
{
public:
MyFunctor(int temp): round(temp) {}
int operator()(int temp) {return temp + round; }
private:
int round;
}; void mytest()
{
int round = ;
MyFunctor f(round);
std::cout << "result: " << f() << std::endl; // operator()(int temp) return;
} int main()
{
mytest(); system("pause");
return ;
}

std::bind绑定器

在C++中,可调用实体主要包括:函数、函数指针、函数引用、可以隐式转换为函数指定的对象,或者实现了opetator()的对象。

C++11中,新增加了一个std::function类模板,它是对C++中现有的可调用实体的一种类型安全的包裹。通过指定它的模板参数,它可以用统一的方式处理函数、函数对象、函数指针,并允许保存和延迟执行它们。

std::function对象最大的用处就是在实现函数回调,使用者需要注意,它不能被用来检查相等或者不相等,但是可以与NULL或者nullptr进行比较。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>
#include <functional>
#include <vector>
#include <map> void func(void)
{// 普通全局函数
std::cout << __FUNCTION__ << std::endl;
} class Foo
{
public:
static int foo_func(int a)
{// 类中的静态函数
std::cout << __FUNCTION__ << "(" << a << ")->: ";
return a;
}
}; class Bar
{
public:
int operator ()(int a)
{// 仿函数
std::cout << __FUNCTION__ << "(" << a << ")->: ";
return a;
}
}; void mytest()
{
// std::function对象最大的用处就是在实现函数回调,使用者需要注意,它不能被用来检查相等或者不相等,但是可以与NULL或者nullptr进行比较。 // 绑定一个普通函数
std::function< void(void) > f1 = func;
f1(); // 绑定类中的静态函数
std::function<int(int)> f2 = Foo::foo_func;
std::cout << f2() << std::endl; // 绑定一个仿函数
Bar obj;
std::function<int(int)> f3 = obj;
std::cout << f3() << std::endl; /*
运行结果:
func
Foo::foo_func(11)->: 11
Bar::operator ()(222)->: 222
*/ return;
} int main()
{
mytest(); system("pause");
return ;
}

std::bind

std::bind是这样一种机制,它可以预先把指定可调用实体的某些参数绑定到已有的变量,产生一个新的可调用实体,这种机制在回调函数的使用过程中也颇为有用。

C++98中,有两个函数bind1st和bind2nd,它们分别可以用来绑定functor的第一个和第二个参数,它们都是只可以绑定一个参数,各种限制,使得bind1st和bind2nd的可用性大大降低。

在C++11中,提供了std::bind,它绑定的参数的个数不受限制,绑定的具体哪些参数也不受限制,由用户指定,这个bind才是真正意义上的绑定。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>
#include <functional>
#include <vector>
#include <map> void func(int x, int y)
{
std::cout << x << " " << y << std::endl;
} void mytest()
{
std::bind(func, , )();
std::bind(func, std::placeholders::_1, )();
func(, ); // std::placeholders 表示的是占位符
// std::placeholders::_1是一个占位符,代表这个位置将在函数调用时,被传入的第一个参数所替代。
std::bind(func, , std::placeholders::_1)();
std::bind(func, , std::placeholders::_2)(, );
std::bind(func, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2)(, );
std::bind(func, std::placeholders::_3, std::placeholders::_2)(, , ); //std::bind(func, 2, std::placeholders::_2)(1); // err, 调用时没有第二个参数 return;
} int main()
{
mytest(); system("pause");
return ;
}

std::bind和std::function配合使用

通过std::bind和std::function配合使用,所有的可调用对象均有了统一的操作方法

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>
#include <functional>
#include <vector>
#include <map> class Test
{
public:
int i; // 非静态成员变量 void func(int x, int y)
{ // 非静态成员函数
std::cout << x << " " << y << std::endl;
}
}; void mytest()
{
Test obj; // 创建对象
// 绑定非静态成员函数
std::function<void(int, int)> f1 = std::bind(&Test::func, &obj, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
f1(, ); // 输出: 1 2 obj.i = ;
// 绑定非静态成员变量
std::function<int &()> f2 = std::bind(&Test::i, &obj);
f2() = ; // obj.i = 123;
std::cout << "obj.i: " << obj.i << std::endl; return;
} int main()
{
mytest(); system("pause");
return ;
}
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