包装器

在C++11标准中，没有提供内置的包装器功能，但我们可以使用一些技术手段来实现包装器的效果。下面介绍两种常用的方法：

函数对象包装器

函数对象包装器（Function Object Wrapper）： C++11引入了 std::function 模板类，它可以用于封装各种函数对象（如函数指针、lambda函数、可调用对象等），使其具备统一的调用接口。通过 std::function ，你可以创建能够存储和调用各种函数类型的对象。

首先看下面代码

template<class F, class T>
T useF(F f, T x)
{
	// 打印出 count 的值和地址
	static int count = 0;
	cout << "count: " << ++count << endl;
	cout << "&count -> " << &count << endl;
	return f(x);
}

double f(double i)
{
	return i / 3;
}

struct Functor
{
	double operator()(double d)
	{
		return d / 2;
	}
};

int main()
{
	// 函数名 做参数
	cout << useF(f, 11.4) << endl;
	// 函数对象 做参数
	cout << useF(Functor(), 11.4) << endl;
	// lambda 表达式 做参数
	cout << useF([](double d)->double { return d / 4; }, 11.4) << endl;

	// 上述执行过程中，useF 模板实例化了三份
	return 0;
}

对于上述代码有执行结果：

在这里插入图片描述

可以看出，三次&count 的结果是不同的，即useF模板实例化了三次，原因分析：

对于上述代码，useF 模板函数在每次调用时都需要进行实例化，因为传递给 useF 函数的函数对象或函数指针具有不同的函数签名。
f 函数的函数签名是 double(double)，Functor 函数对象的函数签名是 double operator()(double)，而 lambda 表达式的函数签名是 (double)->double。

而使用包装器可以较好的解决这个问题

函数类型包装器

定义

#include <functional>

template <class Ret, class... Args>
class function<Ret(Args...)> {
    // 实现代码
};

Ret: 被调用函数的返回类型
Args…：被调用函数的形参

使用方法

不改变上述代码，将main函数的执行代码使用 function 包装器的形势：
在这里插入图片描述
以下为执行结果：

在这里插入图片描述

可以看出 &count 的结果相同，即 useF 只进行了一次模板实例化

对于给定的代码，useF 模板函数只需要实例化一次是因为在调用 useF 函数时，模板参数的类型已经确定。每个模板实例化都是在编译时完成的，而不是在运行时。
在主函数中，我们分别使用了 func1、func2 和 func3 来实例化 useF 模板函数。这三个 std::function 对象具有相同的函数签名 double(double)，因此 useF 模板函数只需要实例化一次来处理这个特定的函数签名。

bind

定义

在这里插入图片描述

std::bind函数定义在头文件中，是一个函数模板，它就像一个函数包装器(适配器)，接受一个可调用对象（callable object），生成一个新的可调用对象来“适应”原对象的参数列表。
一般情况下，它可以把一个原本接收N个参数的函数fn，通过绑定一些参数，返回一个接收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std::bind函数还可以实现参数顺
序调整等操作

基本语法

#include <functional>

auto bound_function = std::bind(function, args...);

bound_function 本身是一个可调用对象，args... 是一个逗号分隔的参数列表，对应给定的
function的参数。
当我们调用 bound_function 时，bound_function 会调用 function,并传给它args…中
的参数。

在对bind 的描述中，有这么一句话：
在这里插入图片描述
即：每个参数可以绑定到一个值，也可以是一个占位符

arg... 中的参数可能包含形如 _n 的名字，其中n是一个整数，这些参数是 “占位符” ，表示bound_function 的参数，它们占据了传递给bound_function的参数的“位置”。
数值n表示生成的可调用对象中参数的位置： _1 代表 bound_function 的第一个参数 ， _2代表第二个参数 ，以此类推

使用

int Plus(int a, int b)
{
	// 两数相加
	return a + b;
}

class Sub
{
public:
	int sub(int a, int b)
	{
		// 两数相减
		return a - b;
	}
};

using placeholders::_1;
using placeholders::_2;