C++0x FAQ中文版：std::function 和 std::bind - [C++11 FAQ]

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C++0x FAQ中文版：std::function 和 std::bind - [C++11 FAQ]

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std::function 和 std::bind

标准库函数bind()和function()定义于头文件<functional>中（该头文件还包括许多其他函数对象），用于处理函数及函数参数。bind()接受一个函数（或者函数对象，或者任何你可以通过"(...)"符号调用的事物），生成一个其有某一个或多个函数参数被“绑定”或重新组织的函数对象。（译注：顾名思义，bind()函数的意义就像它的函数名一样，是用来绑定函数调用的某些参数的。）例如：
    
        int f(int, char, double);
        auto ff = bind(f, _1, 'c', 1.2);    // 绑定f()函数调用的第二个和第三个参数，返回一个新的函数对象为ff，它只带有一个int类型的参数 
        int x = ff(7);                //  f(7, 'c', 1.2);

    参数的绑定通常称为"Currying"（译注：Currying---“烹制咖喱烧菜”，此处意指对函数或函数对象进行加工修饰操作）, "_1"是一个占位符对象，用于表示当函数f通过函数ff进行调用时，函数ff的第一个参数在函数f的参数列表中的位置。第一个参数称为"_1", 第二个参数为"_2"，依此类推。例如：

        int f(int, char, double);
        auto frev = bind(f, _3, _2, _1);        // 翻转参数顺序
        int x = frev(1.2, 'c', 7);            // f(7, 'c', 1.2);

    此处，auto关键字节约了我们去推断bind返回的结果类型的工作。

    我们无法使用bind()绑定一个重载函数的参数，我们必须显式地指出需要绑定的重载函数的版本：

        int g(int);
        double g(double);

        auto g1 = bind(g, _1);                // 错误：调用哪一个g() ?
        auto g2 = bind( (double(*)(double))g, _1);    // 正确，但是相当丑陋

    bind()有两种版本：一个如上所述，另一个则是“历史遗留”的版本：你可以显式地描述返回类型。例如：
    
        auto f2 = bind<int> (f, 7, 'c', _1);      // 显式返回类型
        int x = f2(1.2);                    // f(7, 'c', 1.2);

    第二种形式的存在是必要的，并且因为第一个版本（(?) "and for a user simplest "，此处请参考原文)）无法在C++98中实现。所以第二个版本已经被广泛使用。

    function是一个拥有任何可以以"(...)"符号进行调用的值的类型。特别地，bind的返回结果可以赋值给function类型。function十分易于使用。（译注：更直观地，可以把function看成是一种表示函数的数据类型，就像函数对象一样。只不过普通的数据类型表示的是数据，function表示的是函数这个抽象概念。）例如：

        function<float (int x, int y)> f;        // 构造一个函数对象，它能表示的是一个返回值为float，两个参数为int，int的函数

        struct int_div {        // 构造一个可以使用"()"进行调用的函数对象类型
                float operator() (int x, int y) const { return ((float)x)/y; };
        };

        f = int_div();                    // 赋值
        cout<< f(5,3) <<endl;            // 通过函数对象进行调用
        std::accumulate(b, e, 1, f);        // 完美传递

    成员函数可被看做是带有额外参数的自由函数：

        struct X {
                int foo(int);
        };

        function<int (X*, int)> f;      // 所谓的额外参数，就是成员函数默认的第一个参数，也就是指向调用成员函数的对象的this指针
        f = &X::foo;            // 指向成员函数

        X x;
        int v = f(&x, 5);            // 在对象x上用参数5调用X::foo()
        function<int (int)> ff = std::bind(f, &x, _1);    // f的第一个参数是&x
        v = ff(5);                // 调用x.foo(5)

    function对于回调函数、将操作作为参数传递等十分有用。它可以看做是C++98标准库中函数对象mem_fun_t, pointer_to_unary_function等的替代品。同样的，bind()也可以被看做是bind1st()和bind2nd()的替代品，当然比他们更强大更灵活。

参考：

• Standard: 20.7.12 Function template bind, 20.7.16.2 Class template function
• Herb Sutter: Generalized Function Pointers . August 2003.
• Douglas Gregor: Boost.Function .
• Boost::bind

（翻译：dabaitu）