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做电影网站用什么虚拟主机,营销案例,wordpress文章模板,wordpress建站详细教程视频可调用对象 可调用对象用处广泛,比如在使用一些基于范围的模板函数时(如 sort()、all_of()、find_if() 等),常常需要我们传入一个可调用对象,以指明我们需要对范围中的每个元素进行怎样的处理。 又比如,在…

可调用对象

可调用对象用处广泛,比如在使用一些基于范围的模板函数时(如 sort()、all_of()、find_if() 等),常常需要我们传入一个可调用对象,以指明我们需要对范围中的每个元素进行怎样的处理。 又比如,在处理一些回调函数、触发函数时,也常常会使用可调用对象。
c++中都可调用对象很多包括:Lambda表达式重载了()运算符的类(仿函数)普通函数与函数指针std::bind绑定器std::function对象等。

void func(int a){std::cout << "func: " << a << std::endl;
}
void (*func_ptr)(int) = &func;
func_ptr(42); // 通过指针调用
func(444); // 直接调用

上面演示了最简单的可调用对象普通函数与函数指针

std::function

std::function是一个通用的函数封装器,能够存储、复制和调用任何类型的可调用对象。它为多态函数调用提供支持,允许开发者在不知道具体函数类型的情况下,以统一的方式进行函数调用。std::function的用法非常灵活,它可以用于替代函数指针,提供更加丰富的功能。语法如下:
std::function<返回类型(参数类型1, 参数类型2, ...)> func;
下面的例子定义了一个,两个int参数并且返回int的包装器f,它内部存储了我的定义的函数add我们可以像调用add一样调用f

int add(int a, int b) {return a + b;
}
int main() {std::function<int(int, int)> f(add);std::cout << f(2, 3) << std::endl;return 0;
}

Lambda表达式

Lambda表达式的语法结构:
[捕获列表] (参数列表(可选)) mutable(可选) -> 返回值(可选) { 函数体 }

  • 捕获列表:定义了 Lambda 表达式如何访问外部变量,是按值还是按引用的方式访问。捕获列表可以为空,表示不访问任何外部变量,也可以使用默认捕获模式 & 或 = 来表示按引用或按值捕获所有外部变量,这里写入的变量函数体内可以直接使用。我们也可以在捕获列表中初始化变量x = 5,在成员函数中,在类的成员函数中,可以使用 Lambda 表达式捕获 this 指针,从而访问类的成员变量和成员函数
  • 参数列表:这就相当于普通函数的参数列表
  • mutable:默认情况下按值捕获的变量在 Lambda 体内是 const 的。使用 mutable 可以修改这些副本
  • 返回值:我们需要使用->来指定返回值类型,这里需要注意有返回值就必须有参数列表,参数列表空但是必须有括号
    Lambda 表达式的类型是唯一的、未命名的闭包类型。通常我们使用 auto 来声明 Lambda 变量。如果需要存储 Lambda 或传递它,可以使用 std::function
int main() {std::string s{"fdsa"};int a = 10;auto func = [str = std::move(s), &a](auto b) mutable -> std::string {std::cout << str << std::endl;str = "abcde";a = 20;return std::to_string(b);};std::cout << func(10) << " " << a << std::endl;return 0;
}

上面完整演示了一个Lambda表达式的使用,我们在捕获列表里面,通过移动构造初始化了一个字符串类型,并且引用捕获了int类型a,在使用引用捕获时需要注意生命周期的问题,避免悬空引用的出现。参数使用了auto类型推导参数,添加了mutable关键字可以修改捕获列表中的变量,返回值是普通的字符串类型
下面演示使用std::function存储Lambda 表达式,并且进行函数间的传递的演示,我们设计了一个简单的回调函数示例

void processNumber(int num, std::function<std::string(int)> callback) {std::string result = callback(num);std::cout << "处理结果: " << result << std::endl;
}int main() {int multiplier = 5;std::function<std::string(int)> callback = [multiplier](int x) -> std::string {return std::to_string(x * multiplier);};processNumber(10, callback); processNumber(7, [](int x) { return std::to_string(x + 100); }); return 0;
}

std::bind绑定器

std::bind可以将可调用对象和其参数一起绑定,从而生成一个新的可调用对象,语法结构如下:
auto newCallable = std::bind(func, args...);
我们可以在绑定的使用提前传入一些参数,也可以使用定义在 std::placeholders 命名空间中占位符暂时空出参数,分别为 _1_2_3 等,它们依次代表调用新可调用对象时传入的第一个、第二个、第三个参数,以此类推。

int add(int a, int b, std::string c, int d) {std::cout << c << std::endl;return a + b + d;
}
int main() {auto f = std::bind(add, 1, std::placeholders::_1, "fsdfa", std::placeholders::_2);std::cout << f(2, 3) << std::endl;return 0;
}

这段代码定义了一个名为 add 的函数,该函数接收两个整数、一个字符串和一个整数作为参数,打印出字符串并返回前两个整数与最后一个整数的和。在 main 函数中,使用 std::bind 将 add 函数与部分参数进行绑定,生成一个新的可调用对象 f,然后调用 f 并输出结果。我们将参数a和d提前传入了值,而b和c使用了占位符后期传递
在 C++ 里,成员函数的调用依赖于对象实例。所以,在使用 std::bind 绑定成员函数时,需要提供一个对象指针或者引用。

class Calculator {
public:int add(int a, int b) {return a + b;}
};int main() {Calculator calc;auto boundAdd = std::bind(&Calculator::add, &calc, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);std::cout << boundAdd(3, 4) << std::endl;return 0;
}

在这个例子中,&Calculator::add 是成员函数指针,&calc 是对象指针。std::bind 把成员函数和对象绑定在一起,生成一个新的可调用对象 boundAdd
std::bind 还能够绑定成员变量。绑定成员变量时,会返回一个可调用对象,调用这个对象就能获取或者修改成员变量的值。

class Data {
public:int value = 42;
};int main() {Data data;auto getValue = std::bind(&Data::value, &data);getValue() = 4;std::cout << getValue() << std::endl;return 0;
}

在这个例子中,&Data::value 是成员变量指针,&data 是对象指针。std::bind 生成一个新的可调用对象 getValue,调用它就能获取 data 对象的 value 成员变量的值。
std::bind也可以通过std::function存储封装的对象

仿函数

在 C++ 中,仿函数(Functor)也被称为函数对象(Function Object),它是一种行为类似函数的对象。仿函数本质上是一个类或结构体,通过重载 () 运算符,使得该类的对象可以像函数一样被调用。与普通函数不同,仿函数可以包含状态。这意味着仿函数对象可以在多次调用之间保存信息。

class Counter {
private:int count = 0;
public:int operator()() {return ++count;}
};int main() {Counter counter;std::cout << counter() << std::endl;std::cout << counter() << std::endl;return 0;
}

在这个例子中,Counter 仿函数内部有一个 count 成员变量,每次调用 counter() 时,count 的值会递增。


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