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Boost简单学习:6 函数对象Boost.Bind

更新时间:2015-11-19 14:37:55浏览次数:1+次

   Boost.Bind简化了由C++标准中的std::bind1st和std::bind2nd 模板函数所提供的一个机制:将这些函数与几乎不限数量的参数一起使用,就可以得到指定签名的函数。这种情形的一个最好的例子就是在C++标准中定义的多个不同算法。

  #include <iostream>    
   #include <vector>    
   #include <algorithm>    
   void print(int i)  
   {  
     std::cout << i << std::endl;  
   }  
   int main()  
   {  
     std::vector<int> v;  
     v.push_back(1);  
     v.push_back(3);  
     v.push_back(2);  
     std::for_each(v.begin(), v.end(), print);  

   }   

   算法std::for_each要求它的第三个参数是一个仅接受正好一个参数的函数或函数对象。如果std::for_each被执行,指定容器中的所有元素将按顺序被传入print函数。但是,如果要使用一个具有不同签名的函数的话,事情就复杂了。如果要传入的是以下函数add,它要将一个常数值加至容器中的每个元素上,并显示结果。

  void add(int i, int j)  
   {  
     std::cout << i + j << std::endl;  
   }   

    由于std::for_each()要求的是仅接受一个参数的函数,所以不能直接传入add()函数,必须要修改源码。

#include <iostream>    

  #include <vector>    

  #include <algorithm>    

  #include <functional>    

  class add  

    : public std::binary_function<int, int, void>  

  {  

  public:  

    void operator()(int i, int j) const  

    {  

      std::cout << i + j << std::endl;  

    }  

  };  

  int main()  

  {  

    std::vector<int> v;  

    v.push_back(1);  

    v.push_back(3);  

    v.push_back(2);  

    std::for_each(v.begin(), v.end(), std::bind1st(add(), 10));  

  }  

   以上程序将值10加至容器v的每个元素之上,并使用标准输出流显示结果。源代码必须作出大幅的修改,以实现此功能:add()函数已被转换为一个派生自std::binary_function的函数对象。

   Boost.Bind简化了不同函数之间的绑定。它只包含一个boost::bind()模板函数,定义于boost/bind.hpp中。使用这个函数,可以如下实现以上例子:

   #include <boost/bind.hpp>    
   #include <iostream>    
   #include <vector>    
   #include <algorithm>    
   void add(int i, int j)  
   {  
     std::cout << i + j << std::endl;  
   }  

   int main()  

   {  

     std::vector<int> v;  

     v.push_back(1);  

     v.push_back(3);  

     v.push_back(2);  

     std::for_each(v.begin(), v.end(), boost::bind(add, 10, _1));  

   }  

    像add这样的函数不再需要为了要用于std::for_each而转换为函数对象。使用 boost::bind,该函数可以忽略其第一个参数而使用。因为add函数要求两个参数,两个参数都必须传递给boost::bind。其中第一个参数是常数值10,而第二个参数则是一个比较奇怪的_1。

   _1 被称为占位符(placeholder),定义于Boost.Bind。除了_1,Boost.Bind还定义了_2 和_3。通过使用这些占位符,boost::bind可以变为一元、二元或三元的函数。对于_1, boost::bind变成了一个一元函数。这是必需的,因为 std::for_each正是要求一个一元函数作为其第三个参数。

   当这个程序执行时,std::for_each对容器v中的第一个元素调用该一元函数。元素的值通过占位符_1 传入到一元函数中。这个占位符和常数值被进一步传递到add函数。通过使用这种机制,std::for_each只看到了由boost::bind所定义的一元函数。而boost::bind本身则只是调用了另一个函数,并将常数值或占位符作为参数传入给它。

   下面这个例子通过boost::bind定义了一个二元函数,用于std::sort算法,该算法要求一个二元函数作为其第三个参数。 

 #include <boost/bind.hpp>    
   #include <vector>    
   #include <algorithm>    
   bool compare(int i, int j)  
   {  
     return i > j;  
   }  
   int main()  
   {  
     std::vector<int> v;  
     v.push_back(1);  
     v.push_back(3);  
     v.push_back(2);  
     std::sort(v.begin(), v.end(), boost::bind(compare, _1, _2));  

   }  


   因为使用了两个占位符_1 和_2,所以boost::bind()定义了一个二元函数。 std::sort()算法以容器 v 的两个元素来调用该函数,并根据返回值来对容器进行排序。基于compare()函数的定义,容器将被按降序排列。

   但是,由于compare()本身就是一个二元函数,所以使用boost::bind()确是多余的。

#include <boost/bind.hpp>    
   #include <vector>    
   #include <algorithm>    
   bool compare(int i, int j)  
   {  
     return i > j;  
   }  
   int main()  
   {  

     std::vector<int> v;  

     v.push_back(1);  

     v.push_back(3);  

     v.push_back(2);  

     std::sort(v.begin(), v.end(), compare);  

   }  


   不过使用boost::bind()还是有意义的。例如,如果容器要按升序排列而又不能修改 compare()函数的定义。

   #include <boost/bind.hpp>    
   #include <vector>    
   #include <algorithm>    
   bool compare(int i, int j)  
   {  
     return i > j;  
   }  
     
   int main()  

   {  

     std::vector<int> v;  

     v.push_back(1);  

     v.push_back(3);  

     v.push_back(2);  

     std::sort(v.begin(), v.end(), boost::bind(compare, _2, _1));  

   }  

   该例子仅改变了占位符的顺序:_2 被作为第一参数传递,而 _1 则被作为第二参数传递至 compare(),这样即可改变排序的顺序。