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C++小利器之std::bind參數(shù)綁定包裝器的使用詳解

更新時間：2023年12月22日 08:51:41 作者：ENG八戒

從 C++11 開始,標(biāo)準(zhǔn)庫提供了 std::bind 用于綁定函數(shù) f 和調(diào)用參數(shù),返回一個新可調(diào)用函數(shù)對象 fn,下面就跟隨小編一起深入了解一下std::bind的具體使用吧

從 C++11 開始，標(biāo)準(zhǔn)庫提供了 std::bind 用于綁定函數(shù) f 和調(diào)用參數(shù)，返回一個新可調(diào)用函數(shù)對象 fn (也有喊它做仿函數(shù)的)。于是，在調(diào)用函數(shù)對象 fn 和輸入新參數(shù)時，相當(dāng)于調(diào)用了原來的函數(shù) f 并自動按照綁定的關(guān)系映射參數(shù)，映射的方式非常靈活。這樣被綁定映射的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)原有函數(shù) f 的參數(shù)新默認(rèn)值功能，或者減少調(diào)用函數(shù) f 時輸入的參數(shù)個數(shù)等便捷需求。

簡而言之，std::bind 被稱為轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)用包裝器。

綁定時，通過占位符 _1, _2, _3… ，指定在調(diào)用函數(shù)對象 fn 的輸入?yún)?shù)和傳遞給函數(shù) f 的參數(shù)之間的映射位置。

被綁定的函數(shù) f 也分種類，那么，基于不同類型函數(shù)的應(yīng)用示例是怎樣的呢？

綁定靜態(tài)或者全局函數(shù)

#include <functional>

void output1(int a)
{
    printf("%d\n", a);
}

void output2(int a, int b)
{
    printf("%d %d\n", a, b);
}

int main(int argc, char * argv[])
{
    auto fn1 = std::bind(output1, std::placeholders::_1);
    fn1(1);
    auto fn2 = std::bind(output2, std::placeholders::_2, 0);
    fn2(3, 2);
    return 0;
}

output:

1
2 0

占位符代表函數(shù)對象的輸入?yún)?shù)，std::placeholders::_1 對應(yīng)調(diào)用函數(shù)對象 fn 時的第 1 個輸入?yún)?shù)，依次類推。

細(xì)心的你可能會留意 std::bind 返回的是可調(diào)用對象，這個和同樣從 C++11 開始引入的 Lambda 表達(dá)式概念是類似的，那么有沒有可能用 Lambda 表達(dá)式互相替換？試試改為使用 Lambda 表達(dá)式實(shí)現(xiàn)

int main(int argc, char * argv[])
{
    auto fn1 = [](int a) -> void {
        output1(a);
    };
    fn1(1);
    auto fn2 = [](int a, int b) -> void {
        output2(b, 0);
    };
    fn2(3, 2);
    return 0;
}

這樣子替換后，執(zhí)行輸出結(jié)果是一樣的。

output:

1
2 0

綁定對象成員函數(shù)

如果被綁定的函數(shù)是對象成員，需要指定所屬對象，看代碼

#include <functional>

class A
{
public:
    void output(int a, int b)
    {
        printf("%d %d\n", a, b);
    }
};

int main(int argc, char * argv[])
{
    A obj;
    auto fn = std::bind(&A::output, &obj, std::placeholders::_2, std::placeholders::_1);
    fn(5, 3);
    return 0;
}

output:

3 5

用 Lambda 表達(dá)式替換試試

int main(int argc, char * argv[])
{
    A obj;
    auto fn = [&obj](int a, int b) -> void {
        obj.output(b, a);
    };
    fn(5, 3);
    return 0;
}

output:

3 5

Notice：綁定的時候需要指定上下文環(huán)境（實(shí)例對象），這種場景已經(jīng)涉及到閉包的概念了。由于上下文環(huán)境是有生命周期的，比如上面用到的實(shí)例對象 a，如果在超出了其生命周期的情況下，引用其內(nèi)部已被釋放的資源，是會引起程序執(zhí)行異常的，這里提醒一下。