前言

在C++中，有三种可调用对象：函数指针，仿函数，lambda表达式。
三者有相似的作用和效果，但使用形式有很大的差异。
为了进行统一，C++11引进了function包装器

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文章目录

前言
一. function的使用
二. function对成员函数的包装
三. bind绑定
- 1. 调整参数顺序
- 2. 调整参数个数
结束语

一. function的使用

首先，要想使用function，需要包含functional这个头文件

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function包装器本质是一个类模板

std::function在头文件<functional>
// 类模板原型如下
template <class T> function;     // undefined
template <class Ret, class... Args>
class function<Ret(Args...)>;

模板参数说明：
Ret: 被调用函数的返回类型
Args…：被调用函数的形参

以往，如果要实现一个加法，函数指针，仿函数，lambda表达式的实现方式如下：

#include<iostream>
#include<functional>

using namespace std;

//函数
int func(int a, int b)
{
	cout << "int func(int a, int b)" << endl;
	return a + b;
}
//仿函数
class Func
{
public:
	int operator()(int a, int b)
	{
		cout << "int operator()(int a, int b)" << endl;
		return a + b;
	}
};


int main()
{
	//函数指针
	int(*fp)(int, int) = func;
	fp(1, 3);
	
	//仿函数
	Func ff;
	ff(1, 3);
	
	//lambda表达式
	auto fl=[](int a,int b)->int
	{
		cout << "[](int a,int b)->int{}" << endl;
		return a + b;
	};
	fl(1, 3);
	
	return 0;
}

虽然都可以完成需求，但使用方式差别太大，而function就可以将三者统一包装起来

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可以看到，function包装器统一封装了三种可调用对象，且最终类型相同，这就是包装器的使用
< >中，第一个int是返回值类型，( )中是参数类型

functiona的使用还有如下场景：

map<string, function<int(int, int)>>funcMap;
funcMap["函数指针"] = fp;
funcMap["仿函数"] = Func();
funcMap["lambda"] = [](int a, int b)->int
{
	cout << "[](int a,int b)->int{}" << endl;
	return a + b;
};

二. function对成员函数的包装

除了以上的三种可调用对象，成员函数同样可以使用function包装，不过使用有些不同

首先，对于静态成员函数，function的包装没有什么差别

class Func
{
public:
	//静态成员函数
	int static staFunc(int a)
	{
		cout << "int static staFunc(int a)" << endl;
		return a;
	}
	//普通成员函数
	int norFunc(int a)
	{
		cout << "int norFunc(int a)" << endl;
		return a;
	}
};

int main()
{
	//静态成员函数
	//function<int(int)>f1 = Func::staFunc;//可以不需要&
	function<int(int)>f1 = &Func::staFunc;//需要指类域
	
	return 0;
}

对于成员函数，包装器要求&，不过静态成员函数可以不使用&
但是对于普通成员函数，即使加了&，也不行

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因为普通的成员函数其实有一个隐藏的参数——this指针
所以如果要包装普通成员函数，function的类模板还需要加上类对象

//普通成员函数
function<int(Func,int)>f2 = &Func::norFunc;
f2(Func(),10);//使用

PS：类对象不是对应this指针，而是function调用成员函数时，需要通过类对象调用成员函数
其实也可以传Func*，function就是通过类对象指针调用成员函数
但是这样就无法使用匿名对象，因为匿名对象是右值，不能取地址

function<int(Func*,int)>f2 = &Func::norFunc;
f2(&Func(),10);//错误

三. bind绑定

functional头文件中，还有一个比较实用的函数适配器——bind

bind是一个函数模板，接收一个可调用对象，生成一个新的可调用对象来“适应”原对象的参数列表。
一般而言，我们可以使用bind把一个原本需要传N个参数的函数fn，通过绑定一些参数，返回一个需要传M个（M可以大于N，但这么做没什么意义）参数的新函数。
同时，使用bind函数还可以实现参数顺序的调整等操作

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1. 调整参数顺序

通过bind绑定可以调整参数顺序
比如：

void Func(int a, int b)
{
	cout << a << " ";
	cout << b << endl;
}

如果我们要调整参数a和b的顺序

bind的使用如下：

int main()
{
	function<void(int, int)>f1 = Func;
	f1(10, 20);

	auto f2 = bind(f1, placeholders::_2, placeholders::_1);
	f2(10, 20);

	return 0;
}

placeholders是头文件functional中的一个命名空间

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placeholders::_1和placeholders::_2都是占位符
function本质是仿函数，而bind是根据占位符，和提供的可调用对象重新生成仿函数。
因为bind是函数模板，参数是万能引用，所以函数指针，仿函数，lambda同样可以调整

auto f3 = bind(Func, placeholders::_2, placeholders::_1);

返回的是一个_Binder类
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内部包装了可调用对象，并且根据提供的占位符调整参数顺序

2. 调整参数个数

在使用function包装成员函数时，因为有this指针的存在，使得代码编写较为复杂，而bind则可以提前绑死参数

使用如下：

class Func
{
public:
	int norFunc(int a)
	{
		cout << "int norFunc(int a)" << endl;
		return a;
	}
};

int main()
{
	function<int(Func,int)>f1 = &Func::norFunc;
	f1(Func(), 5);
	//使用bind提前绑定Func对象
	auto f2 = bind(&Func::norFunc, Func(), placeholders::_1);
	f2(5);
}