boost bind及function的简单实现

前面在做 http server 的时候，需要做一个回调的接口，要求能够绑定类的函数以及普通的函数到这个回调里，对于这种应用要求，选择 boost 的 bind 和 function 是最合适不过了，但现在情况有些不同，我不准备在现在做的这个东西里加入 boost, 本着以造轮子为乐的精神，现在只能捋起袖子自己来搞一个。

大概原型

使用的时候一直没有太留意它们的实现，现在要做起来，发现也不是想像中那么轻而易举。这个东西做到最后要实现的效果就是设计一个泛型的 function holder，这个 holder 既能包装类的函数，又要能包装一般的函数，换言之就是能像下面一样来使用。

 

#include <iostream>using namespace std;class cs{   public:             int proc(double d) { cout << "mem func proc:" << d << endl; return (int)d;}};int Proc(double d){   cout << "normal proc:" << d << endl;   return (int)d;}int main(){   function fun = &Proc;   fun(2.3);   cs c;   fun = bind(&cs::proc, &c);   fun(3.3);   return 0;}

简单实现

一开始你可能会想，piece of cake! 直接封装一个function就行了。

template<class ret_type, class arg_type>class function1: public copyable{    public:        typedef ret_type (* NORM_PROC) (arg_type);        function1(NORM_PROC proc = 0): fun_(proc){}        ret_type operator() (arg_type arg) { fun_->operator()(arg); }        private:        NORM_PROC fun_;};

好，这个类可以封装一般的函数了，那类的函数呢？one more!

template<class CS, class ret_type, class arg_type>class function2: public copyable{    public:        typedef ret_type (CS::* MEM_PROC)(arg_type);        function2(CS* obj, MEM_PROC proc): obj_(obj), proc_(proc) {}        ret_type operator() (arg_type arg) { return (obj_->*proc_)(arg); }    private:        CS* obj_;　　　　 MEM_PROC proc_;};

很快我们就发现有问题了，function1和function2是两不同的模板类，bind()的时候没法处理：bind()返回的应该要是一个统一的类型。

怎么办呢？我们可能想到要抽取出一个基类来，思路是对的！但还有些细节要处理。

比如：bind()返回的是什么类型呢？function1，function2的基类吗？这好像做不到，不能直接返回object, 所以下面的做法是错的。

template<class ret_type, class arg_type>class function_base: public copyable{   public:      virtual ~function_base(){}      ret_type operator() (arg_type arg) = 0;};template<class CS, class ret_type, class arg_type>class function2: public function_base<ret_type, arg_type>{    public:　　　　 typedef ret_type (CS::* MEM_PROC)(arg_type);        function2(CS* obj, MEM_PROC proc): obj_(obj), proc_(proc) {}        ret_type operator() (arg_type arg) { return (obj_->*proc_)(arg); }    private:        CS* obj_;　　　　 MEM_PROC proc_;};template<class CS, class ret_type, class arg_type>function_base<ret_type, arg_type> bind(ret_type (CS::* proc)(arg_type), CS* pc){    function2<CS, ret_type, arg_type> func_holder(pc, proc);    return func_holder;   // object slicing}

那直接返回指针不就完了！

返回指针可行，但不好用，而且容易内存泄漏。解决的办法是对返回的指针再包一层，嗯，RAII.

等等，好像如果再包一层，就已经能直接隔开底下的function holder与具体的调用了啊！Perfect!

template<class ret_type, class arg_type>class function_base: public copyable{   public:      virtual ~function_base() {}      ret_type operator() (arg_type arg) = 0;};template<class ret_type, class arg_type>class function1: public function_base<ret_type, arg_type>{       public:                  typedef ret_type (* NORM_PROC) (arg_type);                  function1(NORM_PROC proc = 0): fun_(proc){}          ret_type operator() (arg_type arg) { fun_->operator()(arg); }              private:                  NORM_PROC fun_; };template<class CS, class ret_type, class arg_type>class function2: public function_base<ret_type, arg_type>{    public:　　　　 typedef ret_type (CS::* MEM_PROC)(arg_type);        function2(CS* obj, MEM_PROC proc): obj_(obj), proc_(proc) {}        ret_type operator() (arg_type arg) { return (obj_->*proc_)(arg); }    private:        CS* obj_;　　　　 MEM_PROC proc_;};template<class ret_type, class arg_type>class functioin: public copyable{   public:          function(function_base<ret_type, arg_type>* pf): _obj(pf) {}     ret_type operator()(arg_typearg){fun_->operator()(arg);}   private:      function_base<ret_type, arg_type>* obj_;};template<class CS, class ret_type, class arg_type>function<ret_type, arg_type> bind(ret_type (CS::* proc)(arg_type), CS* pc){    return new function2<CS, ret_type, arg_type>(pc, proc);}

 

经过这样一包装，function类好像已经能够用来bind类的函数了, 也没那么难嘛！

但是，代码很差劲：

1) 没有处理内存释放。

2) 没有处理copy costructor , assignment operator()。

3) 普通函数还是不能直接赋值给function类。

 

再改一下function类：

template<class ret_type, class arg_type>class function{    public:        typedef ret_type (* NORM_PROC) (arg_type);        function(function_base<ret_type, arg_type>* fun): fun_(fun), ref_(new int(1)) {}        function(NORM_PROC proc = 0): fun_(new function1<ret_type, arg_type>(proc)), ref_(new int(1)) {}        ret_type operator() (arg_type arg) { fun_->operator()(arg); }        ~function()        {            Release();        }        void Release()        {            *ref_ -= 1;            if (*ref_ == 0)            {                delete ref_;                delete fun_;            }        }        function(const function& fun)        {            fun_ = fun.fun_;            ref_ = fun.ref_;            *ref_ += 1;        }        void operator=(const function& fun)        {            Release();            fun_ = fun.fun_;            ref_ = fun.ref_;            *ref_ += 1;        }    private:        int* ref_;        function_base<ret_type, arg_type>* fun_;};

 

这样一来，终于能够正常使用了。
可以看到，为了使得function类能被 copy/assign，这里面使用引用计数来控制内存的释放问题，上面的实现比较简单，也不是线程安全的，只是满足了基本的使用需求，具体的代码参看这里。

代码写得较快，暂且就这样了，不知道 boost 是怎样实现的？得找个时间研究研究。