C++11中std::function基础用法详解

2023-05-18 05:05:21 基础 详解 用法

std::function是c++11标准库中提供的一种可调用对象的通用类型，它可以存储任意可调用对象，如函数指针，函数对象，成员函数指针和lambda表达式。std::function类模板是一个类似于函数指针的类型，但它是可以处理任意可调用对象的，并且可以检查调用对象是否为空。

一、std::function基本介绍

基本语法：

std::function<return_type(parameter_types)> var_name;

其中，return_type是函数返回值类型，parameter_types是函数参数类型。

举个例子：

int func(int x, int y) { return x + y; }
std::function<int(int, int)> f = func;
class A {
public:
    int mem_func(int x) { return x * x; }
};
std::function<int(A*, int)> f2 = &A::mem_func;

std::function对象可以像普通函数一样调用，并且可以使用bool类型的运算符来检查调用对象是否为空。

std::function<int(int, int)> f;
if (f)
    std::cout << f(1, 2) << std::endl;
else
    std::cout << "f is empty" << std::endl;

具体使用例子：

#include <iOStream>
#include <functional>
void test1(){std::cout<<"function"<<std::endl;}
int test2(int i){ return i; }
int test3(int i, int j){ return i+j; }
struct A{
    void foo(int i){ std::cout<<i<<std::endl; }
};
int main() {
    std::function<void()> fn1 = std::bind(test1);
    std::function<int(int)> fn2 = std::bind(test2, std::placeholders::_1);
    std::function<int(int, int)> fn3 = std::bind(test3, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
    std::function<int(int)> fn4 = std::bind(test3, 3, std::placeholders::_1);
    std::function<int()> fn5 = std::bind(test3, 3, 4);
    A a;
    std::function<void(int)> fn6 = std::bind(&A::foo, &a, std::placeholders::_1);
    fn1();
    std::cout<<fn2(1)<<std::endl;
    std::cout<<fn3(2, 3)<<std::endl;
    std::cout<<fn4(3)<<std::endl;
    std::cout<<fn5()<<std::endl;
    fn6(8);
}

二、进阶使用方法

内容来自GitHub，我给大家贴在下面，做个分析。

2.1 与智能指针相结合

std::function可以存储智能指针，避免内存泄漏：

std::function<int(int, int)> add = std::make_shared<int(*)(int, int)>([](int a, int b) { return a + b; });

这段代码定义了一个变量add，它是一个std::function类型，这种类型可以存储一个可调用的函数（可以是函数指针、函数对象、lambda表达式等）。该函数的签名为int(int, int)，即返回值类型为int,接受两个int类型参数。变量add被赋值为一个指向匿名函数的指针。这个匿名函数接受两个int类型参数，并返回它们的和。使用std::make_shared<int(*)(int, int)>来创建该函数的共享指针。

2.2 存储成员函数指针

调用类的成员函数：

class A {
public:
    int add(int a, int b) { return a + b; }
};
std::function<int(A&, int, int)> add = &A::add;
A a;
std::cout << add(a, 3, 4) << std::endl;

这段代码定义了一个类A，其中有一个名为add的成员函数，该函数接受两个int类型的参数并返回它们的和。然后定义了一个std::function变量add，该变量指向A类的add成员函数。接着创建了一个A类的对象a，最后使用std::cout输出add(a, 3, 4)的结果。

2.3 存储std::bind

std::function<int(int)> add3 = std::bind([](int a, int b) { return a + b; }, 3, std::placeholders::_1);
std::cout << add3(4) << std::endl;

这段代码定义了一个std::function变量add3，该变量指向一个匿名函数，该函数接受一个int类型的参数并返回它与3的和。 使用std::bind将这个匿名函数绑定到了一个函数上，并且将参数3和占位符_1绑定在这个函数上。最后使用std::cout输出add3(4)的结果。

三、注意tips

值得注意！！！std::function有一些限制，如不能存储重载函数等，详见C++标准库文档。

C++11标准库文档可以在以下网站中找到：

cppreference.com: std::function - cppreference.com

cplusplus.com: Http://www.cplusplus.com/reference/functional/function/

C++17标准库文档可以在以下网站中找到：

cppreference.com: std::function - cppreference.com

cplusplus.com: http://www.cplusplus.com/reference/functional/function/

C++20标准库文档可以在以下网站中找到：

cppreference.com: std::function - cppreference.com

cplusplus.com: http://www.cplusplus.com/reference/functional/function/

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