前言
在上一篇blog中简单的实现了boost::function，支持带有2个参数的函数/函数指针，函数对象，函数适配器/bind类，以及带有1个参数的成员函数指针。
本文接着来介绍如何实现一个简单的boost::bind。
基本目标如下：
- 支持接收0个参数的函数/函数指针，函数对象。
- 支持接收1个参数的函数/函数指针，函数对象。
- 支持接收2个参数的函数/函数指针，函数对象。
实现
首先，解决占位符的问题：
namespace
{ struct Placeholders1
{
} _1; struct Placeholders2
{
} _2; }
使用匿名namespace的原因是防止不同编译单元中的命名冲突， 让占位符对象只在其所在的编译单元中可见。
在boost::bind源码中主要是通过2个list表维持各种相关信息。一个bindlist表维持了bind接收的绑定参数，包括占位符，用户传入的变量等。一个calllist维持了调用bind返回的对象时所传入的参数信息。它们的通过继承层次的方式来表现的。
下面这个继承层次的每一个类都要作为对应的bindlist和calllist层次中的基类，它们分别保存了bind接收的绑定参数信息（用户传入的变量，占位符），以及调用bind返回的对象时所传入的参数信息。
class Base0
{
}; template<typename T1>
class Base1 : public Base0
{
public:
Base1(T1 data1)
: data1_(data1)
{
} protected:
T1 data1_;
}; template<typename T1, typename T2>
class Base2 : public Base1<T1>
{
public:
Base2(T1 data1, T2 data2)
: Base1<T1>(data1), data2_(data2)
{
} protected:
T2 data2_;
};
接着，就是所谓的calllist的实现了。它们的基类将保存调用bind返回的对象时所传入的参数信息。
class CallList0 : public Base0
{
public:
template<typename _T>
_T operator[](_T arg)
{
return arg;
}
}; template<typename T1>
class CallList1 : public Base1<T1>
{
public:
CallList1(T1 data1)
: Base1<T1>(data1)
{
} T1 operator[](Placeholders1 arg1)
{
return Base1<T1>::data1_;
} template<typename _T>
_T operator[](_T arg)
{
return arg;
} }; template<typename T1, typename T2>
class CallList2: public Base2<T1, T2>
{
public:
CallList2(T1 data1, T2 data2)
: Base2<T1, T2>(data1, data2)
{
} T1 operator[](Placeholders1 arg1)
{
return Base2<T1, T2>::data1_;
} T2 operator[](Placeholders2 arg2)
{
return Base2<T1, T2>::data2_;
} template<typename _T>
_T operator[](_T arg)
{
return arg;
}
};
然后，我们来看看bindlist，它们的基类主要保存了bind接收的占位符、参数信息。
class BindLinst0 : public Base0
{
public:
template<typename Func>
void operator()(Func func)
{
func();
}
}; template<typename T1>
class BindList1 : public Base1<T1>
{
public:
BindList1(T1 data1)
: Base1<T1>(data1)
{
} template<typename Func, typename Call>
void operator()(Func func, Call call)
{
func(call[Base1<T1>::data1_]);
}
}; template<typename T1, typename T2>
class BindList2 : public Base2<T1, T2>
{
public:
BindList2(T1 data1, T2 data2)
: Base2<T1, T2>(data1, data2)
{
} template<typename Func, typename Call>
void operator()(Func func, Call call)
{
func(call[Base2<T1, T2>::data1_], call[Base2<T1, T2>::data2_]);
}
};
接下来就是bind函数所返回的对象了，相信童鞋们可以想象的到，这个对象中应该主要保存的是bind函数接收的参数信息咯，并且他还保存了所注册的函数。
template<typename Func, typename Bind>
class BindImpl
{
public:
BindImpl(Func func, Bind bindlist)
: func_(func), bindlist_(bindlist)
{
} void operator()()
{
bindlist_(func_);
} template<typename T1>
void operator()(T1 data1)
{
bindlist_(func_, CallList1<T1>(data1));
} template<typename T1, typename T2>
void operator()(T1 data1, T2 data2)
{
bindlist_(func_, CallList2<T1, T2>(data1, data2));
} protected:
Func func_;
Bind bindlist_;
};
如此，基本的轮廓就已经出来了。bind函数返回一个BindImpl对象，里面保存了注册的函数和bind接收的占位符、参数信息。当我们调用这个对象的时候，会生成一个calllist对象，它保存了调用BindImpl对象时所传入的参数，然后在bindlist中调用注册的函数。
需要的注意的是，在bindlist调用函数时我们转而调用了calllist的operator[]函数，通过它来判断传入的参数是占位符还是用户传入的参数，如果是占位符，那么就返回calllist中保存的之前注册的用户传入的信息。如果不是占位符，operator[]函数就单纯的返回他接收的参数，也就是之前用户调用BindImpl时传入的参数。
最后，我们通过一组重载的bind函数来实现对接收0个参数、1个参数、2个参数的支持，它们返回的是一个BindImpl对象。
template<typename Func>
BindImpl<Func, BindLinst0> bind(Func func)
{
return BindImpl<Func, BindLinst0>(func, BindLinst0());
} template<typename Func, typename T1>
BindImpl<Func, BindList1<T1> > bind(Func func, T1 data1)
{
return BindImpl<Func, BindList1<T1> >(func, BindList1<T1>(data1));
} template<typename Func, typename T1, typename T2>
BindImpl<Func, BindList2<T1, T2> > bind(Func func, T1 data1, T2 data2)
{
return BindImpl<Func, BindList2<T1, T2> >(func, BindList2<T1, T2>(data1, data2));
}
这样bind函数的基本功能就实现了，但是需要提到的是，目前的bind并不支持注册成员函数。如果要支持成员函数注册的话，需要萃取函数指针的返回类型以及每个参数类型，具体方法在上一篇blog《boost::function的简单实现》中介绍到了，有兴趣的童鞋可以去看看。
下面就来简单的测试一下：
int get(int a, int b)
{
std::cout << a + b << std::endl;
return 0;
} class Point
{
public:
int operator()(int a, int b)
{
std::cout << "Point::operator() called: a = " << a + b << std::endl;
return a+b;
}
}; int main(int argc, char const *argv[])
{
bind(get, _1, 10)(20, 1);
bind(Point(), _1, _2)(3, 4);
return 0;
}
结果为：
30
Point::operator() called: a = 7
得到的结果正如预期的一样。
参考文献
- boost中文手册. bind.hpp
（完）