C++11特性 - 详解

1.列表初始化

1.1C++98传统的{}

C++98中⼀般数组和结构体可以⽤{}进⾏初始化
struct Point
{
int _x;
int _y;
};
int main()
{
int array1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int array2[5] = { 0 };
Point p = { 1, 2 };
return 0;
}

1.2C++11中的{}

内置类型⽀持,⾃定义类型也⽀持,⾃定义类型本质是类型转换,中间会产⽣临时对象,最后优化
了以后变成直接构造。
{}初始化的过程中,可以省略掉=
C++11列表初始化的本意是想实现⼀个⼤统⼀的初始化⽅式,其次他在有些场景下带来的不少便利,如容器push/inset多参数构造的对象时,{}初始化会很⽅便

#include
#include
using namespace std;
struct Point
{
	int _x;
	int _y;
};
class Date
{
public:
	Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{
		cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
	}
	Date(const Date& d)
		:_year(d._year)
		, _month(d._month)
		, _day(d._day)
	{
		cout << "Date(const Date& d)" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	// C++98⽀持的
	int a1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	int a2[5] = { 0 };
	Point p = { 1, 2 };
	// C++11⽀持的
	// 内置类型⽀持
	int x1 = { 2 };
	// ⾃定义类型⽀持
	// 这⾥本质是⽤{ 2025, 1, 1}构造⼀个Date临时对象
	// 临时对象再去拷⻉构造d1,编译器优化后合⼆为⼀变成{ 2025, 1, 1}直接构造初始化
	d1
		// 运⾏⼀下,我们可以验证上⾯的理论,发现是没调⽤拷⻉构造的
		Date d1 = { 2025, 1, 1 };
	// 这⾥d2引⽤的是{ 2024, 7, 25 }构造的临时对象
	const Date& d2 = { 2024, 7, 25 };
	// 需要注意的是C++98⽀持单参数时类型转换,也可以不⽤{}
	Date d3 = { 2025 };
	Date d4 = 2025;
	// 可以省略掉=
	Point p1{ 1, 2 };
	int x2{ 2 };
	Date d6{ 2024, 7, 25 };
	const Date& d7{ 2024, 7, 25 };
	// 不⽀持,只有{}初始化,才能省略=
	// Date d8 2025;
	vector v;
	v.push_back(d1);
	v.push_back(Date(2025, 1, 1));
	// ⽐起有名对象和匿名对象传参,这⾥{}更有性价⽐
	v.push_back({ 2025, 1, 1 });
	return 0;
}

1.3std::initializer_list

C++11库中提出了⼀个std::initializer_list的类, auto il = { 10, 20, 30 }; // the
type of il is an initializer_list

这个类的本质是底层开⼀个数组,将数据拷⻉
过来,std::initializer_list内部有两个指针分别指向数组的开始结束
这是他的⽂档:initializer_list,std::initializer_list⽀持迭代器遍历。
容器⽀持⼀个std::initializer_list的构造函数,也就⽀持任意多个值构成的 {x1,x2,x3...} 进⾏
初始化。STL中的容器⽀持任意多个值构成的 {x1,x2,x3...} 进⾏初始化,就是通过std::initializer_list的构造函数⽀持的。

//STL中的容器都增加了⼀个initializer_list的构造
vector(initializer_list<value_type> il, const allocator_type& alloc = allocator_type());


list(initializer_list<value_type> il, const allocator_type& alloc =allocator_type());


map(initializer_list<value_type> il, const key_compare& comp =key_compare(), const allocator_type& alloc = allocator_type());

// 另外,容器的赋值也⽀持initializer_list的版本
vector& operator= (initializer_list<value_type> il);
map& operator= (initializer_list<value_type> il);
int main()
{
	std::initializer_list mylist;
	mylist = { 10, 20, 30 };
	cout << sizeof(mylist) << endl;
	// 这⾥begin和end返回的值initializer_list对象中存的两个指针
	// 这两个指针的值跟i的地址跟接近,说明数组存在栈上
	int i = 0;
	cout << mylist.begin() << endl;
	cout << mylist.end() << endl;
	cout << &i << endl;
	// {}列表中可以有任意多个值
	// 这两个写法语义上还是有差别的,第⼀个v1是直接构造,
	// 第⼆个v2是构造临时对象+临时对象拷⻉v2+优化为直接构造
	vector v1({ 1,2,3,4,5 });
	vector v2 = { 1,2,3,4,5 };
	const vector& v3 = { 1,2,3,4,5 };
	// 这⾥是pair对象的{}初始化和map的initializer_list构造结合到⼀起⽤了
	map dict = { {"sort", "排序"}, {"string", "字符串"} };
	// initializer_list版本的赋值⽀持
	v1 = { 10,20,30,40,50 };
	return 0;
}

2.引用和移动语义

C++98的C++语法中就有引⽤的语法,⽽C++11中新增了的右值引⽤语法特性,C++11出来了,之前的引⽤就叫做左值引⽤论左值引用还是右值引用,都是给对象取别名

2.1左值和右值

左值是⼀个表⽰数据的表达式(如变量名或解引⽤的指针),⼀般是有持久状态,存储在内存中,可以获取它的地址左值可以出现赋值符号的左边也可以出现在赋值符号右边
右值也是⼀个表⽰数据的表达式,要么是字⾯值常量、要么是表达式求值过程中创建的临时对象,右值只能出现在赋值符号的右边,且不能取地址

int a = 10;    //这里的a是一个左值,10是一个右值

int b = a;   //这里的a和b都是左值,都可以取他的地址

int main()
{
	// 左值:可以取地址
	// 以下的p、b、c、*p、s、s[0]就是常⻅的左值
	int* p = new int(0);
	int b = 1;
	const int c = b;
	*p = 10;
	string s("111111");
	s[0] = 'x';
	cout << &c << endl;
	cout << (void*)&s[0] << endl;
	// 右值:不能取地址
	double x = 1.1, y = 2.2;
	// 以下⼏个10、x + y、fmin(x, y)、string("11111")都是常⻅的右值
	10;
	x + y;
	fmin(x, y);
	string("11111");
	//cout << &10 << endl;
	//cout << &(x+y) << endl;
	//cout << &(fmin(x, y)) << endl;
	//cout << &string("11111") << endl;
	return 0;
}

2.2左值引用和右值引用

左值引用和右值引用的语法:

//左值引用

Type& r1 = x;

//右值引用

Type&& r2 = y;

左值引⽤不能直接引⽤右值,但是const左值引⽤可以引⽤右值
右值引⽤不能直接引⽤左值,但是右值引⽤可以引⽤move(左值)
move是库⾥⾯的⼀个函数模板,本质内部是进⾏强制类型转换,将左值变为右值
template 
remove_reference_t<_Ty>&& move(_Ty&& _Arg)
{ // forward _Arg as movable
	return static_cast&&>(_Arg);
}
变量表达式都是左值属性,也就意味着⼀个右值被右值引⽤绑定后,右值引⽤变量变量表达式的属性是左值

int b = 2;      //2是右值,但b是左值

int&& c = 3; //3是右值,但c是左值

语法层⾯看,左值引⽤和右值引⽤都是取别名,不开空间。从汇编底层的⻆度看下⾯代码中r1和rr1
汇编层实现,底层都是⽤指针实现的
#include
using namespace std;
int main()
{
	// 左值:可以取地址
	// 以下的p、b、c、*p、s、s[0]就是常⻅的左值
	int* p = new int(0);
	int b = 1;
	const int c = b;
	*p = 10;
	string s("111111");
	s[0] = 'x';
	double x = 1.1, y = 2.2;
	// 左值引⽤给左值取别名
	int& r1 = b;
	int*& r2 = p;
	int& r3 = *p;
	string& r4 = s;
	char& r5 = s[0];
	// 右值引⽤给右值取别名
	int&& rr1 = 10;
	double&& rr2 = x + y;
	double&& rr3 = fmin(x, y);
	string&& rr4 = string("11111");
	// 左值引⽤不能直接引⽤右值,但是const左值引⽤可以引⽤右值
	const int& rx1 = 10;
	const double& rx2 = x + y;
	const double& rx3 = fmin(x, y);
	const string& rx4 = string("11111");
	// 右值引⽤不能直接引⽤左值,但是右值引⽤可以引⽤move(左值)
	int&& rrx1 = move(b);
	int*&& rrx2 = move(p);
	int&& rrx3 = move(*p);
	string&& rrx4 = move(s);
	string&& rrx5 = (string&&)s;
	// b、r1、rr1都是变量表达式,都是左值
	cout << &b << endl;
	cout << &r1 << endl;
	cout << &rr1 << endl;
	// 这⾥要注意的是,rr1的属性是左值,所以不能再被右值引⽤绑定,除⾮move⼀下
	int& r6 = r1;
	// int&& rrx6 = rr1;
	int&& rrx6 = move(rr1);
	return 0;
}

2.3延长生命周期

右值引⽤可⽤于为临时对象延⻓⽣命周期,const 的左值引⽤也能延⻓临时对象⽣存期,但这些对象⽆法被修改
int main()
{
	std::string s1 = "Test";
	// std::string&& r1 = s1; // 错误:不能绑定到左值
	const std::string& r2 = s1 + s1;
    //const 的左值引⽤延⻓⽣存期
	// r2 += "Test"; // 错误:不能通过到 const 的引⽤修改
	std::string&& r3 = s1 + s1; // OK:右值引⽤延⻓⽣存期
	r3 += "Test"; // OK:能通过到⾮ const 的引⽤修改
	std::cout << r3 << '\n';
	return 0;
}

2.4左值和右值的参数匹配

C++98中,⼀个const左值引⽤作为参数的函数,那么实参传递左值和右值都可以匹配


C++11以后,分别重载左值引⽤、const左值引⽤、右值引⽤作为形参的f函数,那么实参是左值会
匹配f(左值引⽤),实参是const左值会匹配f(const 左值引⽤),实参是右值会匹配f(右值引⽤)。


需要强调,右值引⽤变量在⽤于表达式时属性是左值

#include
using namespace std;
void f(int& x)
{
	std::cout << "左值引⽤重载 f(" << x << ")\n";
}
void f(const int& x)
{
	std::cout << "到 const 的左值引⽤重载 f(" << x << ")\n";
}
void f(int&& x)
{
	std::cout << "右值引⽤重载 f(" << x << ")\n";
}
int main()
{
	int i = 1;
	const int ci = 2;
	f(i); // 调⽤ f(int&)
	f(ci); // 调⽤ f(const int&)
	f(3); // 调⽤ f(int&&),如果没有 f(int&&) 重载则会调⽤ f(const int&)
	f(std::move(i)); // 调⽤ f(int&&)
	// 右值引⽤变量在⽤于表达式时是左值
	int&& x = 1;
	f(x); // 调⽤ f(int& x)
	f(std::move(x)); // 调⽤ f(int&& x)
	return 0;
}

2.5右值引用和移动语义的使用场景

使用右值引用可以实现移动构造和移动赋值

2.5.1移动构造和移动赋值

移动构造函数是⼀种构造函数,类似拷⻉构造函数,移动构造函数要求第⼀个参数是该类类型的引
⽤,但是不同的是要求这个参数是右值引⽤,如果还有其他参数,额外的参数必须有缺省值
移动赋值是⼀个赋值运算符的重载,他跟拷⻉赋值构成函数重载,类似拷⻉赋值函数,移动赋值函
数要求第⼀个参数是该类类型的引⽤,但是不同的是要求这个参数是右值引⽤
对于像string/vector这样的深拷⻉的类或者包含深拷⻉的成员变量的类,移动构造和移动赋值才有意义,因为移动构造和移动赋值的本质是要“窃取”引⽤的 右值对象的资源,提⾼效率,⽽不是像拷⻉构造和拷⻉赋值那样去拷⻉资源

演示移动构造和移动赋值:

class string
{
public:
	string(const char* str = "")
		:_size(strlen(str))
		, _capacity(_size)
	{
		cout << "string(char* str)-构造" << endl;
		_str = new char[_capacity + 1];
		strcpy(_str, str);
	}
	string(const string& s)
		:_str(nullptr)
	{
		cout << "string(const string& s) -- 拷⻉构造" << endl;
		reserve(s._capacity);
		for (auto ch : s)
		{
			push_back(ch);
		}
	}
	// 移动构造
	string(string&& s)
	{
		cout << "string(string&& s) -- 移动构造" << endl;
		swap(s);
	}
	string& operator=(const string& s)
	{
		cout << "string& operator=(const string& s) -- 拷⻉赋值" <<
			endl;
		if (this != &s)
		{
			_str[0] = '\0';
			_size = 0;
			reserve(s._capacity);
			for (auto ch : s)
			{
				push_back(ch);
			}
		}
		return *this;
	}
	// 移动赋值
	string& operator=(string&& s)
	{
		cout << "string& operator=(string&& s) -- 移动赋值" << endl;
		swap(s);
		return *this;
	}
	~string()
	{
		cout << "~string() -- 析构" << endl;
		delete[] _str;
		_str = nullptr;
	}
private:
	char* _str = nullptr;
	size_t _size = 0;
	size_t _capacity = 0;
};

int main()
{
    string s1("xxxxx");
    // 拷⻉构造
    string s2 = s1;
    // 构造+移动构造,优化后直接构造
    string s3 = bit::string("yyyyy");
    // 移动构造
    string s4 = move(s1);
    cout << "******************************" << endl;
    return 0;
}

注意:现在的编译器会在一些场景下会自行优化:

namespace csl
{
	class string
	{
	public:
		typedef char* iterator;
		typedef const char* const_iterator;
		iterator begin()
		{
			return _str;
		}
		iterator end()
		{
			return _str + _size;
		}
		const_iterator begin() const
		{
			return _str;
		}
		const_iterator end() const
		{
			return _str + _size;
		}
		string(const char* str = "")
			:_size(strlen(str))
			, _capacity(_size)
		{
			cout << "string(char* str)-构造" << endl;
			_str = new char[_capacity + 1];
			strcpy(_str, str);
		}
		void swap(string& s)
		{
			::swap(_str, s._str);
			::swap(_size, s._size);
			::swap(_capacity, s._capacity);
		}
		string(const string& s)
			:_str(nullptr)
		{
			cout << "string(const string& s) -- 拷⻉构造" << endl;
			reserve(s._capacity);
			for (auto ch : s)
			{
				push_back(ch);
			}
		}
		string& operator=(const string& s)
		{
			cout << "string& operator=(const string& s) -- 拷⻉赋值" <<
				endl;
			if (this != &s)
			{
				_str[0] = '\0';
				_size = 0;
				reserve(s._capacity);
				for (auto ch : s)
				{
					push_back(ch);
				}
			}
			return *this;
		}
		~string()
		{
			cout << "~string() -- 析构" << endl;
			delete[] _str;
			_str = nullptr;
		}
		char& operator[](size_t pos)
		{
			assert(pos < _size);
			return _str[pos];
		}
		void reserve(size_t n)
		{
			if (n > _capacity)
			{
				char* tmp = new char[n + 1];
				if (_str)
				{
					strcpy(tmp, _str);
					delete[] _str;
				}
				_str = tmp;
				_capacity = n;
			}
		}
		void push_back(char ch)
		{
			if (_size >= _capacity)
			{
				size_t newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity *
					2;
				reserve(newcapacity);
			}
			_str[_size] = ch;
			++_size;
			_str[_size] = '\0';
		}
		string& operator+=(char ch)
		{
			push_back(ch);
			return *this;
		}
		const char* c_str() const
		{
			return _str;
		}
		size_t size() const
		{
			return _size;
		}
	private:
		char* _str = nullptr;
		size_t _size = 0;
		size_t _capacity = 0;
	};
	string addStrings(string num1, string num2)
	{
		string str;
		int end1 = num1.size() - 1, end2 = num2.size() - 1;
		int next = 0;
		while (end1 >= 0 || end2 >= 0)
		{
			int val1 = end1 >= 0 ? num1[end1--] - '0' : 0;
			int val2 = end2 >= 0 ? num2[end2--] - '0' : 0;
			int ret = val1 + val2 + next;
			next = ret / 10;
			ret = ret % 10;
			str += ('0' + ret);
		}
		if (next == 1)
			str += '1';
		reverse(str.begin(), str.end());
		cout << "******************************" << endl;
		return str;
	}
}
int main()
{
	csl::string ret = csl::addStrings("11111", "22222");
	cout << ret.c_str() << endl;
	return 0;
}

完全不优化情况下应该是:

vs2022下会直接将str对象的构造,str拷⻉构造临时对象,临时对象拷⻉构造ret对象,合三为⼀,变为直接构造:

vs2022运行结果:

2.6类型分类

C++11以后,进⼀步对类型进⾏了划分,右值被划分纯右值和将亡值

纯右值:字⾯值常量、求值结果、临时对象

将亡值:返回右值引⽤的函数的调⽤表达式、转换为右值引⽤的转换函数的调⽤表达

2.7引用折叠

C++通过模板或 typedef 中的类型操作可以构成引⽤的引⽤
右值引⽤的右值引⽤折叠成右值引⽤,所有其他组合均折叠成左值引⽤

typedef int& lref;
typedef int&& rref;
int n = 0;
lref& r1 = n;     // r1 的类型是 int&,左值引用
lref&& r2 = n;   // r2 的类型是 int&,左值引用
rref& r3 = n;     // r3 的类型是 int&,左值引用
rref&& r4 = 1;   // r4 的类型是 int&&,右值引用

2.8完美转发

变量表达式都是左值属性,那么我们把 t 传递给下⼀层函数,那么匹配的都是左值引⽤版本的函数。想要保持t对象的属性,就需要使⽤完美转发forward
void Fun(int& x) { cout << "左值引用" << endl; }
void Fun(const int& x) { cout << "const 左值引用" << endl; }
void Fun(int&& x) { cout << "右值引用" << endl; }
void Fun(const int&& x) { cout << "const 右值引用" << endl; }
template
void Function(T&& t)
{
	Fun(t);
	//Fun(forward(t));  //使用完美转发
}
int main()
{
	Function(10); // 右值
	int a;
	Function(a); // 左值
	Function(std::move(a)); // 右值
	const int b = 8;
	Function(b); // const 左值
	Function(std::move(b)); // const 右值
	return 0;
}

完美转发的本质就是函数模板

template <class _Ty>
_Ty&& forward(remove_reference_t<_Ty>& _Arg) noexcept
{
    return static_cast<_Ty&&>(_Arg);
}

3.可变参数模板

可变参数模板,也就是说⽀持可变数量参数的函数模板和类模板
可变数目的参数被称为参数包,存在两种参数包:模板参数包、函数参数包
template <class ...Args> void Func(Args... args) {}
template <class ...Args> void Func(Args&... args) {}
template <class ...Args> void Func(Args&&... args) {}
⽤省略号来指出⼀个模板参数或函数参数的表⽰⼀个包,在模板参数列表中,class...或 typename...指出接下来的参数表⽰零或多个类型列表;在函数参数列表中,类型名后⾯跟...指出
接下来表⽰零或多个形参对象列表;函数参数包可以⽤左值引⽤或右值引⽤表⽰,跟前⾯普通模板
⼀样,每个参数实例化时遵循引⽤折叠规则

sizeof...计算参数包中参数的个数:

#include
using namespace std;
template 
void Print(Args&&... args)
{
	cout << sizeof...(args) << endl;
}
int main()
{
	double x = 2.2;
	Print(); // 包⾥有0个参数
	Print(1); // 包⾥有1个参数
	Print(1, string("xxxxx")); // 包⾥有2个参数
	Print(1.1, string("xxxxx"), x); // 包⾥有3个参数
	return 0;
}

3.1包扩展

当扩展⼀个包时,要提供⽤于每个扩展元素的模式
扩展⼀个包就是将它分解为构成的元素,对每个元素应⽤模式,获得扩展后的列表
void ShowList()
{
	// 编译器时递归的终⽌条件,参数包是0个时,直接匹配这个函数
	cout << endl;
}
template 
void ShowList(T x, Args... args)
{
	cout << x << " ";
	// args是N个参数的参数包
	// 调⽤ShowList,参数包的第⼀个传给x,剩下N-1传给第⼆个参数包
	ShowList(args...);
}
// 编译时递归推导解析参数
template 
void Print(Args... args)
{
	ShowList(args...);
}
int main()
{
	Print();
	Print(1);
	Print(1, string("xxxxx"));
	Print(1, string("xxxxx"), 2.2);
	return 0;
}

编译时的细节:

3.2 emplace系列接口

C++11以后STL容器新增了empalce系列的接⼝,均为模板可变参数,功能上兼容push和insert系列
假设容器为container<T>,empalce还⽀持直接插⼊构造T对象的参数,有些场景会更⾼效⼀些,
可以直接在容器空间上构造T对象,使用与insert、push类似

4. lambda

lambda 表达式本质是⼀个匿名函数对象,跟普通函数不同的是他可以定义在函数内部。
lambda 表达式语法使⽤层⽽⾔没有类型,⼀般是⽤auto或者模板参数定义的对象去接收lambda 对象

4.1 lambda语法

lambda的语法:

[capture-list] (parameters) -> return type { function boby }

lambda是一个匿名函数对象,它与函数有相似之处,也有不同:

[capture-list]:捕捉列表,能够捕捉上下⽂中的变量供 lambda 函数使用

(parameters) :参数列表,如果不需要参数传递,则可以连 同()⼀起省略

->return type :返回值类型,⽤追踪返回类型形式声明函数的返回值类型,没有返回值时此部分可省略
{function boby} :函数体,跟普通函数完全类似,在该函数体内,还可以使⽤所有捕获到的变量,任何时候花括号{}都不能省略
int main()
{
	// ⼀个简单的lambda表达式
	auto add1 = [](int x, int y)->int {return x + y; };
	cout << add1(2, 2) << endl;
	// 1、捕捉为空也不能省略
	// 2、参数为空可以省略
	// 3、返回值可以省略,可以通过返回对象⾃动推导
	// 4、函数题不能省略
	auto func1 = []
		{
			cout << "lambda" << endl;
			return 0;
		};
	func1();
	int a = 0, b = 1;
	auto swap1 = [](int& x, int& y)
		{
			int tmp = x;
			x = y;
			y = tmp;
		};
	swap1(a, b);
	cout << a << ":" << b << endl;
	return 0;
}

4.2 lambda的应用

lambda可用于调用对象,相比于函数指针和仿函数对象,lambda更方便;还可用于线程中定义线程的执⾏函数逻辑,智能指针中定制删除器等

下面为lambda在比较大小的使用:

#include
#include
#include
#include
using namespace std;
struct Goods
{
	string _name; // 名字
	double _price; // 价格
	int _evaluate; // 评价
	// ...
	Goods(const char* str, double price, int evaluate)
		:_name(str)
		, _price(price)
		, _evaluate(evaluate)
	{}
};
//仿函数
struct ComparePriceLess
{
	bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr)
	{
		return gl._price < gr._price;
	}
};
//仿函数
struct ComparePriceGreater
{
	bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr)
	{
		return gl._price > gr._price;
	}
};
int main()
{
	vector v = { { "手机", 2.1, 5 }, { "手表", 3, 4 }, { "相机", 2.2, 3}, { "平板", 1.5, 4 } };
	// 类似这样的场景,我们实现仿函数对象或者函数指针支持商品中
	// 不同项的比较,相对还是⽐较麻烦的,那么这里lambda就很好用了
	sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceLess());
	sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceGreater());
	//lambda
	//价格升序
	sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
		return g1._price < g2._price;});
	//价格降序
	sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
		return g1._price > g2._price;});
	//评价升序
	sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
		return g1._evaluate < g2._evaluate;});
	//评价降序
	sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {
		return g1._evaluate > g2._evaluate;});
	return 0;
}

5.包装器

5.1 function

template <class T>
class function;

std::function是一个类模板,也是一个包装器,被包含在<functional>这个头⽂件中,实例化出的对象可以存储其他的可以调⽤对象,包括函数指针、仿函数、lambda 、bind 表达式等

函数指针、仿函数、lambda 等可调⽤对象的类型各不相同,std::function的优势就是统⼀类型,对他们都可以进⾏包装,这样在很多地⽅就⽅便声明可调⽤对象的类型
#include
int f(int a, int b)
{
	return a + b;
}
struct Functor
{
public:
	int operator() (int a, int b)
	{
		return a + b;
	}
};
class Plus
{
public:
	Plus(int n = 100)
		:_n(n)
	{}
	static int plusi(int a, int b)
	{
		return a + b;
	}
	double plusd(double a, double b)
	{
		return (a + b) * _n;
	}
private:
	int _n;
};
int main()
{
	// 包装各种可调用对象
	function f1 = f;
	function f2 = Functor();
	function f3 = [](int a, int b) {return a + b; };
	cout << f1(1, 1) << endl;
	cout << f2(1, 1) << endl;
	cout << f3(1, 1) << endl;
	// 包装静态成员函数
	// 成员函数要指定类域并且前⾯加&才能获取地址
	function f4 = &Plus::plusi;
	cout << f4(1, 1) << endl;
	// 包装普通成员函数
	// 普通成员函数还有⼀个隐含的this指针参数,所以绑定时传对象或者对象的指针过去都可以
	function f5 = &Plus::plusd;
	Plus pd;
	cout << f5(&pd, 1.1, 1.1) << endl;
	function f6 = &Plus::plusd;
	cout << f6(pd, 1.1, 1.1) << endl;
	cout << f6(pd, 1.1, 1.1) << endl;
	function f7 = &Plus::plusd;
	cout << f7(move(pd), 1.1, 1.1) << endl;
	cout << f7(Plus(), 1.1, 1.1) << endl;
	return 0;
}

5.2 bind

bind 是⼀个函数模板,也是⼀个可调⽤对象的包装器,被包含在<functional>这个头⽂件中。可以把他看做⼀个函数适配器,对接收的fn可调⽤对象进⾏处理后返回⼀个可调⽤对象,bind 可以⽤来调整参数个数和参数顺序
调⽤bind的⼀般形式: auto newCallable = bind(callable,arg_list),newCallable是⼀个可调⽤对象arg_list是⼀个参数列表,对应给定的callable的参数。当我们调⽤newCallable时newCallable会调⽤callable,并传给它arg_list中的参数
arg_list中的参数可能包含形如_n的名字,并且依次类推,_1,_2, _3...
#include
using placeholders::_1;
using placeholders::_2;
using placeholders::_3;
int Sub(int a, int b)
{
	return (a - b) * 10;
}
int SubX(int a, int b, int c)
{
	return (a - b - c) * 10;
}
class Plus
{
public:
	static int plusi(int a, int b)
	{
		return a + b;
	}
	double plusd(double a, double b)
	{
		return a + b;
	}
};
int main()
{
	auto sub1 = bind(Sub, _1, _2);
	cout << sub1(10, 5) << endl;
	// bind 本质返回的⼀个仿函数对象
	// 调整参数顺序(不常⽤)
	// _1代表第⼀个实参
	// _2代表第⼆个实参
	// ...
	auto sub2 = bind(Sub, _2, _1);
	cout << sub2(10, 5) << endl;
	// 调整参数个数
	auto sub3 = bind(Sub, 100, _1);
	cout << sub3(5) << endl;
	auto sub4 = bind(Sub, _1, 100);
	cout << sub4(5) << endl;
	// 分别绑死第123个参数
	auto sub5 = bind(SubX, 100, _1, _2);
	cout << sub5(5, 1) << endl;
	auto sub6 = bind(SubX, _1, 100, _2);
	cout << sub6(5, 1) << endl;
	auto sub7 = bind(SubX, _1, _2, 100);
	cout << sub7(5, 1) << endl;
	// 成员函数对象进⾏绑死,就不需要每次都传递了
	function f6 = &Plus::plusd;
	Plus pd;
	cout << f6(move(pd), 1.1, 1.1) << endl;
	cout << f6(Plus(), 1.1, 1.1) << endl;
	// bind⼀般用于,绑死⼀些固定参数
	function f7 = bind(&Plus::plusd, Plus(), _1, _2);
	cout << f7(1.1, 1.1) << endl;
	return 0;
}

posted @ 2025-12-18 11:42  yangykaifa  阅读(3)  评论(0)    收藏  举报