35 C++ STL模板库4-函数适配器

C++ STL模板库4-函数适配器

文章目录

• C++ STL模板库4-函数适配器
• • 一、绑定器（Binder）
  • 二、取反器和普通函数成员函数适配器
  • 三、推荐替换方案

C++的函数适配器主要用于扩展或特化
函数对象(仿函数)的功能，使其适配算法或特定需求。

一、绑定器（Binder）

将二元函数对象的一个参数绑定到固定值，转换为一元函数对象(就是反函数)：

• 绑定参数到函数的任意位置。
• 可绑定成员函数、普通函数及Lambda表达式

[示例]

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>//包含for_each/find_if算法头的文件
#include <functional>//系统定义的仿函数和适配器头文件

bool Compare(int a, int b)
{
return a>b;
}

void show(int a,char c, float f)
{
std::cout<<a<<" "<<c<<" "<<f<<std::endl;
}
int main() {

std::vector<int> vec = {3, 6, 1, 8, 4};

// 查找第一个小于5的元素（结果指向3） 绑定参数到仿函数的第一个参数
auto it = std::find_if(vec.begin(), vec.end(), std::bind(Compare,5,std::placeholders::_1));
if (it != vec.end()) {
std::cout << "找到第一个小于 5 的元素: " << *it << std::endl;
}

// 查找第一个大于5的元素（结果指向6） 绑定参数到仿函数的第二个参数
it = std::find_if(vec.begin(), vec.end(), std::bind(Compare, std::placeholders::_1, 5));
if (it != vec.end()) {
std::cout << "找到第一个大于 5 的元素: " << *it << std::endl;
}

show(2, 'A',3.14f);
auto fun = std::bind(show,3,'C',2.15f);
fun();//输出是 3 C 2.15
fun(4, 'H',2.14);//输出还是 3 C 2.15 ，始终是绑定的参数
show(2, 'A',3.14f);//2 A 3.14 绑定不会改变原来的实际值。

return 0;
}

• 如果某个位置的参数不要绑定可以用std::placeholders::_N占位符,placeholders是一个命名空间，里面定义了_1到_20个占位符对象

• 占位符占的是传参时可以改变的，_1是第一个参数_2是第二个参数，_3是第三个参数……

• 占位符的顺序要和函数的顺序一致，结果才能保证正确

• 参数类型一致性,std::placeholders::_3表示传参时第三个参数所放的位置

  //第三个参数放到二个位置
  std::bind(show,std::placeholders::_1,std::placeholders::_3,9);

  //第三个参数放到第一个位置
  std::bind(show,std::placeholders::_3,std::placeholders::_1,9);

• std::bind生成的函数会忽略多余参数，但需确保必要参数已绑定。

  #include <iostream>
  #include <vector>
  #include <algorithm>//包含for_each/find_if算法头的文件
  #include <functional>//系统定义的仿函数和适配器头文件

  void show(int n1,int n2, int n3)
  {
  std::cout<<n1<<" "<<n2<<" "<<n3<<std::endl;
  }
  int main() {

  show(1, 2,3);//1 2 3

  //参数第一个用占位符占了，是可以改变的，第二个和第三个被绑定是固定值，传任何参数都不改变
  auto fun = std::bind(show,std::placeholders::_1,4,5);
  fun(30);//输出是 30 4 5
  fun(30,'G',8);//输出是 30 4 5

  std::cout<<"\\n";
  auto fun1 = std::bind(show,std::placeholders::_1,std::placeholders::_2,9);
  fun1(4,5);//4 5 9 –show(4, 5, 9)
  fun1(1,2,3,4,6,7,8,"…..","你好"); //1 2 9 –show(1, 2, 9)
  // fun1(4);// 错误至少两个参数，占位的必须传参

  std::cout<<"\\n"; //调换位置
  auto fun2 = std::bind(show,std::placeholders::_2,std::placeholders::_1,9);
  fun2(4,5);//5 4 9 –show(5, 4, 9)
  fun2(5,4);//4 5 9 –show(4, 5, 9)

  std::cout<<"\\n";
  auto fun3 = std::bind(show,std::placeholders::_1,9,std::placeholders::_2);
  fun3(4,5);//4 9 5 –show(4, 5, 9)

  std::cout<<"\\n";
  auto fun4 = std::bind(show,std::placeholders::_1,9,std::placeholders::_3);
  // fun4(4,5);//错误 ，少一个参数 ，最少三个参数
  fun4(4,5,9);//4 9 9 –show(4, 9, 9)

  std::cout<<"\\n";
  auto fun5= std::bind(show,std::placeholders::_1,std::placeholders::_3,9);
  fun5(4,5,7);//4 7 9 –show(4, 7, 9)
  fun5(4,5,7,1,2,3);//4 7 9 –show(4, 7, 9)
  // fun5(4,5);// 错误 ，少一个参数 ，最少三个参数

  std::cout<<"\\n";
  auto fun6= std::bind(show,std::placeholders::_2,std::placeholders::_2,9);
  fun6(4,5,7);//5 5 9 –show(5, 5, 9)

  return 0;
  }

• 函数重载需显式指定函数类型 函数重载，std::bind无法自动推断重载版本，导致编译器解析失败 解决方案：显式指定函数类型，例如使用static_cast或模板参数。 注意函数名要加括号

  #include <iostream>
  #include <functional>//系统定义的仿函数和适配器头文件

  void show(int a,char c, float f)
  {
  std::cout<<a<<" "<<c<<" "<<f<<std::endl;
  }

  void show(int n1,int n2, int n3)
  {
  std::cout<<n1<<" "<<n2<<" "<<n3<<std::endl;
  }
  int main() {

  show(2, 'A',3.14f);//2 A 3.14

  // 显式指定绑定函数 show(int a,char c, float f)
  auto fun = std::bind(static_cast<void(*)(int, char, float)>(show),std::placeholders::_1,'C',2.15f);
  fun(30);//输出是 30 C 2.15

  // 显式指定绑定函数 show(int n1,int n2, int n3)
  std::cout<<"\\n";
  auto fun1 = std::bind(static_cast<void(*)(int, char, float)>(show),std::placeholders::_1,'b',std::placeholders::_2);
  fun1(15,1);//15 b 1
  fun1(15,1,3);//15 b 1

  return 0;
  }

std::bind 仍是合法且有效的工具,但导致复杂逻辑易导致代码冗长。建议改用更简洁、直观，且类型安全的Lambda 表达式.

二、取反器和普通函数成员函数适配器

谓词(predicate ) 返回值是bool类型的仿函数。一个参数的是一元谓词，两个参数的是二元谓词。

翻转函数对象的返回值逻辑：

• 示例：for_each(v.begin(), v.end(), mem_fun_ref(&Person::show)) 调用对象引用的成员函数。
• 此两者都已弃用建议改用Lambda 表达式.

三、推荐替换方案