C++11 -- emplace、包装器
目录
一、可变模板参数
1、基本认识
2、C++11 -- emplace系列
二、包装器
2.1、function
2.2、bind
一、可变模板参数
1、基本认识
想想我们平常用的库里面有哪些用到了可变参数。printf、scanf都是可变参数
语法上，三个点表示我们可以写很多参数，如 printf("%d%d%d", x, y, z); 不管调用时实际传递了多少参数，函数都能接收过来，并再函数内部根据第一个参数（通常是格式字符串）的指示，对这些传入的参数进行解析和访问。
底层其实是，这些可变参数通常是连续存储再栈内存中的。函数内部通过特定的宏（如va_start, va_arg, va_end）配合一个指向栈上参数起始地址位置的指针（va_list）来逐个访问这些参数，并根据需要转换它们的数据类型。
而C++需要模板参数，模板参数传递的是类型。让我们想传几个就传几个
看看C++11的模板的可变参数：
// Args是一个模板参数包，args是一个函数形参参数包
// 声明一个参数包Args... args，这个参数包中可以包含0到任意个模板参数。
template <class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{}如上，如果参数包里有一个类型，函数的参数列表里就定义了一个形参，参数包两个类型，函数两个形参，以此类推。可以通过 sizeof...(args) 查看参数包中参数的个数。
// 模板可变参数
template <class T, class ...Args>
void ShowList(T value, Args... args)
{cout << sizeof...(args) << endl; // 查看参数包中参数的个数// 但是不支持这样访问参数包中的参数，参数包不是数组或容器/*for (size_t i = 0;i < sizeof...(args);i++){cout << args[i] << endl;}*/
}int main()
{ShowList(1);ShowList(1, 2.2);ShowList(1, 3.3, "xxxxx");return 0;
}
那么，如何获取参数包中的参数呢，如下：
template<class T>
void ShowList(T val)
{cout << val << " ";cout << endl;
}// 模板可变参数
template <class T, class ...Args>
void ShowList(T val, Args... args)
{cout << val << " ";ShowList(args...);
}int main()
{ShowList(1);ShowList(1, 2.2);ShowList(1, 3.3, "xxxxx");return 0;
}
上面实际中不常用，了解一下就够了。
主要看下面这种场景：
可以看出，可以用参数包来构造对象
2、C++11 -- emplace系列
在很多STL容器中，C++11还提供了emplace、emplace_back接口，如下：
emplace_back：
- 在序列容器（如 vector、deque、list）的尾部直接构造元素，无需创建临时对象。
emplace：
- 在任意位置（如 vector、list）或关联容器（如 map、set）中直接构造元素。对于 map，它构造的是 std::pair<const Key, Value>
int main()
{std::list<pair<int, char>> mylist;// 平常我们往容器插入数据，都是push_back，push_front之类的...mylist.push_back(make_pair(40, 'a')); // 拷贝构造pairmylist.push_back({50, 'b'}); // 拷贝构造pair// C++11mylist.emplace_back(10, 'a'); // 直接调pair的构造，相当于直接在节点构造pairmylist.emplace_back(make_pair(20, 'b')); // 调pair的拷贝构造return 0;
}emplace_back利用参数包往下传，传给了类似上面的 Date* ret = new Date(args...)，args再往后传调构造。看起来跟push_back没啥区别，看下面的场景：
#include <iostream>
#include <list>using namespace std;class Date
{
public:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1):_year(year), _month(month), _day(day){std::cout << "构造" << std::endl;}Date(const Date& d):_year(d._year), _month(d._month), _day(d._day){std::cout << "拷贝构造" << std::endl;}private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{std::list<Date> mylist;mylist.emplace_back(2025, 7, 26);mylist.push_back(Date(2025, 7, 26));return 0;
}
显而易见，emplace利用模板的可变参数，讲参数直接往下传，直接构造Date；而push_back先构造一个临时对象，在调用拷贝构造。从上看出，emplace_back是个更强大的push_back,在深拷贝上，效率高于push_back。
二、包装器
- C++中的可调用对象包括，函数指针，仿函数，lambda表达式
包装器是什么，为什么需要包装器？
包装器是 C++11 引入的一种特殊工具类，用于将不同类型的可调用实体封装成统一接口的对象。
需要包装器的目的是为了统一可调用对象的类型。比如我们想把可调用对象存到容器中去，如果没有包装器，你写函数指针就只能调用函数指针指向的函数，你写仿函数只能调用仿函数提供的函数。
2.1、function
使用function要包含头文件 <functional>
头文件<functional>class function<Ret(Args...)>;模板参数说明：
Ret: 被调用函数的返回类型
Args…：被调用函数的形参double f(double i)
{return i / 4;
}
struct Func
{double operator()(double d){return d / 5;}
};int main()
{// 包装器 -- 解决可调用对象的类型问题function<double(double)> f1 = f;function<double(double)> f2 = [](double a)->double {return a / 4;};function<double(double)> f3 = Func();// vector类型是包装器，可接收函数指针，仿函数，lambdastd::vector<function<double(double)>> v = {f1, f2, f3};double n = 2.5;for (auto fun : v){std::cout << fun(n++) << std::endl; // 遍历调用函数指针，lambda，仿函数}return 0;
}2.2、bind
std::bind函数定义在头文件中，是一个函数模板，它就像一个函数包装器(适配器)，接收一个可调用对象，生成一个新的可调用对象来“适应”原对象的参数列表。
一般而言，我们用它可以把一个原本接收N个参数的函数fn，通过绑定一些参数，返回一个接收M个（M 可以大于N，但这么做没什么意义）参数的新函数。同时，使用std::bind函数还可以实现参数顺序调整等操作。
一般形式：
auto newCallable = bind(callable,arg_list);newCallable表示一个新的可调用对象，bind绑定callable作为可调用对象，参数为arg_list。返回一个新的可调用对象。
具体用法：
placeholders是一个命名空间，里面的_1,_2是用来绑定参数的
可以发现bind绑定的参数不同，形成的可调用对象不同，执行的结果不同。