C++高级——function应用及底层实现
function
function 这个东西我了解也不是很多，如有错误，请大佬们指正。
function是一个函数包装器模板，最早来自boost库。在c11标准中将其纳入标准库。该函数包装器模板可以包装任何类型的可调用元素，例如普通函数和函数对象。
我老师说，function最大的作用就是保留可调用元素的类型。
function的应用
我们先随便写几个函数：
void hello1()
{ cout << "hello world!" << endl;
}
void hello2(string str) // 类型void (*pfunc)(string)
{ cout << str << endl;
}
int sum(int a, int b)
{ return a + b;
}
class Test
{
public: // 必须依赖一个对象void (Test::*pfunc)(string) void hello(string str) { cout << str << endl; }
};
然后在主函数中使用function：
function使用：function<返回值类型(参数类型)>
int main()
{ function<void()> func1 = hello1; func1(); // func1.operator()() => hello1() function<void(string)> func2 = hello2; func2("hello hello2!"); // func2.operator()(string str) => hello2(str) function<int(int, int)> func3 = sum; cout<<func3(20, 30)<<endl; // operator() function<int(int, int)> func4 = [](int a, int b)->int {return a + b; }; cout << func4(100, 200) << endl; function<void(Test*, string)> func5 = &Test::hello; func5(&Test(), "call Test::hello!"); return 0;
}
先是用函数类型实例化function
然后通过function调用相应的operator（）函数，传入相应参数
其中fun4直接对lambda表达式进行了一个封装，使其能够达到和sum函数等同的效果。
func5由于在类中所以要多传入一个Test*来代替类中的this指针。
看到这里，不禁有个想法？
我直接调用函数不好么？为啥要脱裤子放屁。
后来老师给我演示了这么一个例子：
void doShowAllBooks() { cout << "查看所有书籍信息" << endl; }
void doBorrow() { cout << "借书" << endl; }
void doBack() { cout << "还书" << endl; }
void doQueryBooks() { cout << "查询书籍" << endl; }
void doLoginOut() { cout << "注销" << endl; }
int main()
{ int choice = 0; // C的函数指针 map<int, function<void()>> actionMap; actionMap.insert({ 1, doShowAllBooks }); // insert(make_pair(xx,xx)); actionMap.insert({ 2, doBorrow }); actionMap.insert({ 3, doBack }); actionMap.insert({ 4, doQueryBooks }); actionMap.insert({ 5, doLoginOut }); for (;;) { cout << "-----------------" << endl; cout << "1.查看所有书籍信息" << endl; cout << "2.借书" << endl; cout << "3.还书" << endl; cout << "4.查询书籍" << endl; cout << "5.注销" << endl; cout << "-----------------" << endl; cout << "请选择:"; cin >> choice; auto it = actionMap.find(choice); // map pair first second if (it == actionMap.end()) { cout << "输入数字无效，重新选择!" << endl; } else { it->second(); } return 0;
}
取代了原来笨逼且违反开闭原则的switch——case操作：
而且function能很好的避免以前c++遍地都是类的局面。其实现函数对象机制更能使得编译器实现内联调用，减少函数调用开销。
function实现原理
//R为返回值类型,A是传入的参数类型
template<typename R, typename... A>
class myfunction<R(A...)>
{
public: using PFUNC = R(*)(A...); myfunction(PFUNC pfunc) :_pfunc(pfunc) {} R operator()(A... arg) { return _pfunc(arg...); // hello(arg) }
private: PFUNC _pfunc;
};
利用template的强大机制，用...表示多个传入的参数。
避免了因为参数的个数不同重写多个myfunction。
诺，就是这样：
template<typename R, typename A1>
class myfunction<R(A1)>
{
public: using PFUNC = R(*)(A1); myfunction(PFUNC pfunc) :_pfunc(pfunc) {} R operator()(A1 arg) { return _pfunc(arg); // hello(arg) }
private: PFUNC _pfunc;
};
template<typename R, typename A1, typename A2>
class myfunction<R(A1, A2)>
{
public: using PFUNC = R(*)(A1, A2); myfunction(PFUNC pfunc) :_pfunc(pfunc) {} R operator()(A1 arg1, A2 arg2) { return _pfunc(arg1, arg2); // hello(arg) }
private: PFUNC _pfunc;
};
*/
说白了，这个就是对函数的一种包装，本质还是调用那个函数。
参考文献
[1] 施磊．腾讯课堂——C++高级．图论科技，2020.7．
[2]小天_y，博客园，https://www.cnblogs.com/yyxt/p/3987717.html，2014-9-23.
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