callable object与新增的function相关 C++11中万能的可调用类型声明std::function...
在c++11中,一個callable object(可調用對象)可以是函數指針、lambda表達式、重載()的某類對象、bind包裹的某對象等等,有時需要統一管理一些這幾類對象,新增的function就是為此而生。function位于functional頭文件,可以看做是那幾類callable object的抽象表示。
#include<iostream> #include<functional> using namespace std;int f_add(int i,int j){return i+j;}auto l_add = [](int i,int j){return i+j;};class c_add{ public:c_add()=default;int operator()(int i,int j){return i+j;} };int main() {function<int(int,int)> f1 = f_add;function<int(int,int)> f2 = l_add;function<int(int,int)> f3 = c_add();cout<<"f1 add: "<<f1(3,4)<<endl;cout<<"f2="" add:="" "<<f2(3,4)<<endl;
cout<<"f3="" "<<f3(3,4)<<endl;
cout<<"end="" in="" main\n";
} //f_add是普通的函數,l_add是lambda表達式,c_add重載了()操作符,都能起到計算兩個int和的效果,他們都可以用function對象來“存儲”。這東西雖然很方便,但總感覺平時不會用到太多。
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C++11中萬能的可調用類型聲明std::function<...>
在C++11中,callable object 包括傳統C函數,C++成員函數,函數對象(實現了()運算符的類的實例),lambda表達式(特殊函數對象)共4種。程序設計,特別是程序庫設計時,經常需要涉及到回調,如果針對每種不同的callable object單獨進行聲明類型,代碼將會非常散亂,也不靈活。如下示例:
#include <iostream> #include <functional> using namespace std;// 傳統C函數 int c_function(int a, int b) {return a + b; }// 函數對象 class Functor { public:int operator()(int a, int b){return a + b;} };int main(int argc, char** argv) {int(*f)(int, int); // 聲明函數類型,賦值只能是函數指針f = c_function;cout << f(3, 4) << endl;Functor ff = Functor(); // 聲明函數對象類型,賦值只能是函數對象cout << ff(3, 4) << endl; }
幸運的是,C++標準庫的頭文件里定義了std::function<>模板,此模板可以容納所有類型的callable object.示例代碼如下:
#include <iostream> #include <functional> using namespace std;// 傳統C函數 int c_function(int a, int b) {return a + b; }// 函數對象 class Functor { public:int operator()(int a, int b){return a + b;} };int main(int argc, char** argv) {// 萬能可調用對象類型std::function<int(int, int)> callableObject;// 可以賦值為傳統C函數指針callableObject = c_function;cout << callableObject(3, 4) << endl;// 可以賦值為函數對象 Functor functor;callableObject = functor;cout << callableObject(3, 4) << endl;// 可以賦值為lambda表達式(特殊函數對象)callableObject = [](int a, int b){return a + b;};cout << callableObject(3, 4) << endl; }std::function<>的這種多態能力確實很強,這樣可以定義一個回調列表,而列表的元素可接受的可調用物類型并不相同。如下:
#include <iostream> #include <functional> #include <list> using namespace std;// 傳統C函數 int c_function(int a, int b) {return a + b; }// 函數對象 class Functor { public:int operator()(int a, int b){return a + b;} };int main(int argc, char** argv) {Functor functor;std::list<std::function<int(int, int)>> callables;callables.push_back(c_function);callables.push_back(functor);callables.push_back([](int x, int y)->int{return x + y;});for (const auto& e : callables){cout << e(3, 4) << endl;} }對于使用C回調機制的程序庫來說,C++的std::function<>能兼容傳統C函數指針,所以庫這一端使用std::function<>代替函數指針,并不會影響舊有客戶端程序的編碼方式。
總結
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