C++11學(xué)習(xí)之包裝器解析
概念
function包裝器 也叫作適配器。C++中的function本質(zhì)是一個(gè)類模板，也是一個(gè)包裝器。
那么我們來看看，我們?yōu)槭裁葱枰猣unction呢？
包裝器定義式：
// 類模板原型如下 template <class T> function; // undefined template <class Ret, class... Args> class function<Ret(Args...)>;
模板參數(shù)說明：
- Ret： 是被包裝的可調(diào)用對(duì)象的返回值類型
- Args... ：是被包裝的可調(diào)用對(duì)象的形參類型
function包裝器可以對(duì)可調(diào)用對(duì)象進(jìn)行包裝，包括函數(shù)指針、函數(shù)名、仿函數(shù)（函數(shù)對(duì)象）、lambda表達(dá)式
int f(int a, int b)
{
return a + b;
}
struct Functor
{
public:
int operator() (int a, int b)
{
return a + b;
}
};
class Plus
{
public:
//靜態(tài) vs 非靜態(tài)
static int plusi(int a, int b)
{
return a + b;
}
double plusd(double a, double b)
{
return a + b;
}
};
int main()
{
function<int(int, int)> f1 = f;
f1(1, 2);
function<int(int, int)> f2 = Functor();
f2(1, 2);
function<int(int, int)> f3 = Plus::plusi;
f3(1, 2);
//非靜態(tài)成員函數(shù) 要 + 對(duì)象
function<double(Plus, double, double)> f4 = &Plus::plusd;
f4(Plus(), 1.1, 2.2);
return 0;
}
注意事項(xiàng)：
取靜態(tài)成員函數(shù)的地址可以不用取地址運(yùn)算符“&”，但取非靜態(tài)成員函數(shù)的地址必須使用取地址運(yùn)算符“&”
非靜態(tài)成員函數(shù)在調(diào)用的時(shí)候要 + 對(duì)象，因?yàn)榉庆o態(tài)成員函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)是隱藏this指針，所以在包裝時(shí)需要指明第一個(gè)形參的類型為類的類型。
類型統(tǒng)一
對(duì)于以下函數(shù)模板useF：
- 傳入該函數(shù)模板的第一個(gè)參數(shù)可以是任意的可調(diào)用對(duì)象，比如函數(shù)指針、仿函數(shù)、lambda表達(dá)式等
- useF中定義了靜態(tài)變量count，并在每次調(diào)用時(shí)將count的值和地址進(jìn)行了打印，可判斷多次調(diào)用時(shí)調(diào)用的是否是同一個(gè)useF函數(shù)。
代碼如下：
template<class F, class T>
T useF(F f, T x)
{
static int count = 0;
cout << "count:" << ++count << endl;
cout << "count:" << &count << endl;
return f(x);
}
在不使用包裝器，直接傳入對(duì)象的時(shí)候，會(huì)實(shí)例化出三份
double f(double i)
{
return i / 2;
}
struct Functor
{
double operator()(double d)
{
return d / 3;
}
};
int main()
{
//函數(shù)指針
cout << useF(f, 11.11) << endl;
//仿函數(shù)
cout << useF(Functor(), 11.11) << endl;
//lambda表達(dá)式
cout << useF([](double d)->double{return d / 4; }, 11.11) << endl;
return 0;
}
輸出結(jié)果如下：
由于函數(shù)指針、仿函數(shù)、lambda表達(dá)式是不同的類型，因此useF函數(shù)會(huì)被實(shí)例化出三份，三次調(diào)用useF函數(shù)所打印count的地址也是不同的。
- 但實(shí)際這里其實(shí)沒有必要實(shí)例化出三份useF函數(shù)，因?yàn)槿握{(diào)用useF函數(shù)時(shí)傳入的可調(diào)用對(duì)象雖然是不同類型的，但這三個(gè)可調(diào)用對(duì)象的返回值和形參類型都是相同的
- 這時(shí)就可以用包裝器分別對(duì)著三個(gè)可調(diào)用對(duì)象進(jìn)行包裝，然后再用這三個(gè)包裝后的可調(diào)用對(duì)象來調(diào)用useF函數(shù)，這時(shí)就只會(huì)實(shí)例化出一份useF函數(shù)
- 根本原因就是因?yàn)榘b后，這三個(gè)可調(diào)用對(duì)象都是相同的function類型，因此最終只會(huì)實(shí)例化出一份useF函數(shù)，該函數(shù)的第一個(gè)模板參數(shù)的類型就是function類型的
包裝后代碼如下：
int main()
{
// 函數(shù)指針
function<double(double)> f1 = f;
cout << useF(f1, 11.11) << endl;
// 函數(shù)對(duì)象
function<double(double)> f2 = Functor();
cout << useF(f2, 11.11) << endl;
// lamber表達(dá)式
function<double(double)> f3 = [](double d)->double { return d / 4; };
cout << useF(f3, 11.11) << endl;
return 0;
}
例題：求解逆波蘭表達(dá)式
題目：
解題思路：
- 首先定義一個(gè)棧，依次遍歷所給字符串
- 遇到數(shù)字，直接入棧，遇到操作符，則從棧定拋出兩個(gè)數(shù)字進(jìn)行對(duì)應(yīng)的運(yùn)算，并將運(yùn)算后得到的結(jié)果壓入棧中
- 所給字符串遍歷完畢后，棧頂?shù)臄?shù)字就是逆波蘭表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果
此處的包裝器：
- 建立各個(gè)運(yùn)算符與其對(duì)應(yīng)需要執(zhí)行的函數(shù)之間的映射關(guān)系，當(dāng)需要執(zhí)行某一運(yùn)算時(shí)就可以直接通過運(yùn)算符找到對(duì)應(yīng)的函數(shù)進(jìn)行執(zhí)行
- 當(dāng)運(yùn)算類型增加時(shí)，就只需要建立新增運(yùn)算符與其對(duì)應(yīng)函數(shù)之間的映射關(guān)系即可（其他代碼不用動(dòng)）
class Solution {
public:
int evalRPN(vector<string>& tokens) {
stack<long long> st;
map<string, function<long long(long long, long long)>> opfuncMap =
{
//自動(dòng)構(gòu)造pair ~ 初始化列表構(gòu)造
{"+", [](long long a , long long b){return a + b;}},
{"-", [](long long a , long long b){return a - b;}},
{"*", [](long long a , long long b){return a * b;}},
{"/", [](long long a , long long b){return a / b;}},
};
for(auto& str : tokens)
{
if(opfuncMap.count(str))
{
//操作符 ：出棧(先出右，再出左)
long long right = st.top();
st.pop();
long long left = st.top();
st.pop();
st.push(opfuncMap[str](left, right));
}
else
{
//操作數(shù)：入棧
st.push(stoll(str));
}
}
return st.top();
}
};
包裝器的意義
將可調(diào)用對(duì)象的類型進(jìn)行統(tǒng)一，便于我們對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一化管理。
包裝后明確了可調(diào)用對(duì)象的返回值和形參類型，更加方便使用者使用。
bind 包裝器
bind 是一種函數(shù)包裝器，也叫做適配器。它可以接受一個(gè)可調(diào)用對(duì)象，生成一個(gè)新的可調(diào)用對(duì)象來“適應(yīng)”原對(duì)象的參數(shù)列表，C++ 中的 bind 本質(zhì)還是一個(gè)函數(shù)模板
bind函數(shù)模板的原型如下：
template <class Fn, class... Args> /* unspecified */ bind(Fn&& fn, Args&&... args); template <class Ret, class Fn, class... Args> /* unspecified */ bind(Fn&& fn, Args&&... args);
模板參數(shù)說明：
- fn：可調(diào)用對(duì)象
- args...：要綁定的參數(shù)列表：值或占位符
調(diào)用bind的一般形式
auto newCallable = bind(callable, arg_list);
callable：需要包裝的可調(diào)用對(duì)象
newCallable：生成的新的可調(diào)用對(duì)象
arg_list：逗號(hào)分隔的參數(shù)列表，對(duì)應(yīng)給定的 callable 的參數(shù)，當(dāng)調(diào)用 newCallable時(shí)，newCallable 會(huì)調(diào)用 callable，并傳給它 arg_list 中的參數(shù)
_1 _2 ... 是定義在placeholders命名空間中，代表綁定函數(shù)對(duì)象的形參；_1代表第一個(gè)形參，_2代表第二個(gè)形參 …
舉例：
using namespace placeholders; int x = 2, y = 10; Div(x, y); auto bindFun1 = bind(Div, _1, _2);
bind 綁定固定參數(shù)
原本傳入的參數(shù)要求是要3個(gè)，現(xiàn)在只需要輸入兩個(gè)參數(shù)，因?yàn)榻壎斯潭ǖ暮瘮?shù)對(duì)象
using namespace placeholders;
class Sub
{
public:
int sub(int a, int b)
{
return a - b;
}
};
int main()
{
//function<int(Sub, int, int)> fsub = &Sub::sub;
function<int(int, int)> fsub = bind(&Sub::sub, Sub(), _1, _2);
}
想把Mul函數(shù)的第三個(gè)參數(shù)固定綁定為1.5，可以在綁定時(shí)將參數(shù)列表的placeholders::_3設(shè)置為1.5。比如：
int Mul(int a, int b, int rate)
{
return a * b * rate;
}
int main()
{
function<int(int, int)> fmul = bind(Mul, _1, _2, 1.5);
}
調(diào)整傳參順序
對(duì)于 Sub 類中的 sub 函數(shù)，因?yàn)?sub 的第一個(gè)參數(shù)是隱藏的 this 指針，如果想要在調(diào)用 sub 時(shí)不用對(duì)象進(jìn)行調(diào)用，那么可以將 sub 的第一個(gè)參數(shù)固定綁定為一個(gè) Sub 對(duì)象：
using namespace placeholders;
class Sub
{
public:
int sub(int a, int b)
{
return a - b;
}
};
int main()
{
//綁定固定參數(shù)
function<int(int, int)> func = bind(&Sub::sub, Sub(), _1, _2);
cout << func(1, 2) << endl;
return 0;
}
此時(shí)調(diào)用對(duì)象時(shí)就只需要傳入用于相減的兩個(gè)參數(shù)，因?yàn)樵谡{(diào)用時(shí)會(huì)固定幫我們傳入一個(gè)匿名對(duì)象給 this 指針。
如果想要將 sub 的兩個(gè)參數(shù)順序交換，那么直接在綁定時(shí)將 _1 和_2 的位置交換一下就行了：
using namespace placeholders;
class Sub
{
public:
int sub(int a, int b)
{
return a - b;
}
};
int main()
{
//綁定固定參數(shù)
function<int(int, int)> func = bind(&Sub::sub, Sub(), _2, _1);
cout << func(1, 2) << endl;
return 0;
}其原理：第一個(gè)參數(shù)會(huì)傳給_1，第二個(gè)參數(shù)會(huì)傳給 _2，因此可以在綁定時(shí)通過控制 _n 的位置，來控制第 n 個(gè)參數(shù)的傳遞位置
bind包裝器的意義
1.將一個(gè)函數(shù)的某些參數(shù)綁定為固定的值，讓我們?cè)谡{(diào)用時(shí)可以不用傳遞某些參數(shù)。
2.可以對(duì)函數(shù)參數(shù)的順序進(jìn)行靈活調(diào)整。
以上就是C++11學(xué)習(xí)之包裝器解析的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C++11包裝器的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
相關(guān)文章
詳解C++程序中定義struct結(jié)構(gòu)體的方法
C++中同樣擁有C語言中的結(jié)構(gòu)體,下面就來詳解C++程序中定義struct結(jié)構(gòu)體的方法,需要的朋友可以參考下2016-05-05
C++實(shí)現(xiàn)學(xué)生信息管理系統(tǒng)(Map實(shí)現(xiàn))
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C++實(shí)現(xiàn)學(xué)生信息管理系統(tǒng)，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-06-06
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語言數(shù)組實(shí)現(xiàn)打磚塊游戲，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-05-05
下面小編就為大家?guī)硪黄狢/C++字符串查找函數(shù)全面了解。小編覺得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在就分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過來看看吧2016-09-09
C++在非面向?qū)ο蠓矫鎸?duì)C語言的擴(kuò)充
C++是一種面向?qū)ο缶幊陶Z言，但它也可以作為C語言的擴(kuò)展語言。在C++中，我們可以使用非面向?qū)ο蠓矫娴奶匦詠頂U(kuò)展C語言。在本文中，我們將討論C++在非面向?qū)ο蠓矫鎸?duì)C語言的擴(kuò)充2023-05-05
在MFC框架下，有很多系統(tǒng)已經(jīng)定義好的消息，例如ON_WM_LBUTTONDOWN()、ON_WM_MBUTTONDOWN()等等。本文將利用這些定義好的消息模擬實(shí)現(xiàn)一下消息發(fā)送，需要的可以參考一下2022-01-01
這篇文章主要介紹了C++ bitset用法，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2021-08-08
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了如何基于QT制作一個(gè)簡單的倒計(jì)時(shí)軟件,文中的示例代碼講解詳細(xì),感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下2024-12-12
Cocos2d-x UI開發(fā)之CCControlSwitch控件類使用實(shí)例
這篇文章主要介紹了Cocos2d-x UI開發(fā)之CCControlSwitch控件類使用實(shí)例,本文代碼中含大量注釋講解了CCControlSwitch控件類的使用,需要的朋友可以參考下2014-09-09
盤點(diǎn)分析C語言中少見卻強(qiáng)大的字符串函數(shù)
這篇文章主要為大家盤點(diǎn)及分析C語言中少見卻強(qiáng)大的字符串函數(shù)，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步2022-02-02