【C++11】新特性——std::function
阿新 • • 發佈：2019-02-10
用過C#的人，一般都知道委託和事件。
如果沒有用過C#，我在這裡簡單解釋一下委託，如果用過了，下面可以skip。
委託是一個方法宣告，我們知道，在C語言中，可以通過函式指標表示一個地址的CALL方法，委託在C#中也差不多是幹這樣的工作。
但是委託有一些不同，主要的地方就是，在C++中，函式指標並不是“面向物件”的，比如，我們有一個類CTest，類中有一個成員方法foo，此時如果我們要通過函式指標的方式來呼叫foo的話，因為foo是類CTest的成員，我們需要CTest的例項this指標。
比方說：
呼叫怎麼辦呢？這樣：
如果CTest不是在HEAP上的，是在stack上的呢？
這樣：
這些奇葩的語法，->*、.*這種神奇的運算子真是蛋疼。
而有時候我們又無法逃避，比如啟動執行緒的時候，我們一般從一個static函式通過這種sb的語法，把類this當作引數傳過去，然後跑過去類的成員函式。
但是在C#中，委託則是面向物件的，你可以用委託表示一個類例項的成員函式指標。
比如：
123
1234
this CNewTest.
也就是，在C#中，只要方法適應委託宣告，那都可以call過去，C#為我們自動隱藏了this指標。
所以，就在C#中誕生了事件，一個提供者物件通過定義一個委託，然後把委託宣告為事件，此時其他監聽者物件就可以把這個事件跟自己的成員函式掛鉤上來，然後等待提供者在需要的時候呼叫這個委託，則呼叫到了成員函式，就是觸發了事件。
為什麼宣告為事件，直接暴露委託不是可以了麼？
這是一個邏輯問題，如果直接暴露委託，那訂閱者是可以主動觸發委託的，訂閱者可以是主動的，還“訂閱”個屁啊。
如果用事件，則訂閱者只能等待提供者來觸發委託，此時訂閱者，只能是“被動”的。
這個概念，用C++的來理解，也就是：
類A有一個public的ptr、ptr_this，此ptr儲存了一個成員函式指標，ptr_this儲存ptr的類例項。
類B把這個ptr改成他自己的，ptr_this改成它的this，適應這個成員函式指標的宣告。
類A在某些工作搞定後，檢查一下ptr != nullptr，然後call這個ptr，就呼叫到了類B的成員函式。
但是C++做這些有天然的不足，ptr不是nullptr倒是可以，但是可能類B早被delete了，但是儲存在你類A的ptr依然不是nullptr，你call直接掛，當然用C11的shared_ptr、weak_ptr這種東西，倒是也是一個解決方案，不過總的來說，就是不爽，這得多麻煩？
也就是C++，我們還是難以跳出手動管理記憶體這個圈子。
C#的GC自動管理則完全通殺這些問題。
還有一個就是，C#中，委託是一個多播的實現，比如：
123
123
this CNewTest.
簡單的說，就是cbF這個玩意兒裡面，有一個泛型的List。。。。在Call的時候，是跑表來一個個call的，十分方便。
說白了，委託就是一個【方法的介面】，只要方法對就行，安全又舒服。
於是委託+事件這種多播實現，就能很好的做出一個觀察者模式。
那麼多弊端出來了，C11委員會也發現了這些問題，就加入了一個std::function，這個東西呢，說簡單了，它就是差不多用來實現委託的功能的（不是實現事件哦）。
還是回到上面那個C#寫的ConsoleApplication1，我們用std::function重來一遍。
（編譯環境為VS2013，Windows SDK。）
使用std::function前，需要包含#include <functional>。
我們準備一下函式：
一個直接的函式，一個類成員函式。
首先我們來呼叫StaticCallback：
這樣寫有點多啊，恩，我們是C++，有typedef。
如果沒有用過C#，我在這裡簡單解釋一下委託，如果用過了，下面可以skip。
委託是一個方法宣告，我們知道，在C語言中，可以通過函式指標表示一個地址的CALL方法，委託在C#中也差不多是幹這樣的工作。
但是委託有一些不同，主要的地方就是，在C++中，函式指標並不是“面向物件”的，比如，我們有一個類CTest，類中有一個成員方法foo，此時如果我們要通過函式指標的方式來呼叫foo的話，因為foo是類CTest的成員，我們需要CTest的例項this指標。
比方說：
- class CTest
- {
-
public:
- void foo(int i) {}
- };
- void (CTest::*FuncFoo)(int);
- void (CTest::*FuncFoo)(int) const;
呼叫怎麼辦呢？這樣：
- CTest* pThis = new...;
- FuncFoo pThis_foo = &CTest::foo;
- (pThis->*pThis_foo)(123);
-
pThis->*pThis_foo(123);
如果CTest不是在HEAP上的，是在stack上的呢？
這樣：
- CTest pThis;
- (pThis.*pThis_foo)(123);
這些奇葩的語法，->*、.*這種神奇的運算子真是蛋疼。
而有時候我們又無法逃避，比如啟動執行緒的時候，我們一般從一個static函式通過這種sb的語法，把類this當作引數傳過去，然後跑過去類的成員函式。
但是在C#中，委託則是面向物件的，你可以用委託表示一個類例項的成員函式指標。
比如：
-
namespaceConsoleApplication1
- {
- publicdelegatevoid CallbackFunc(int i);
- //void (callback*)(int i);
- class CNewTest
- {
- privatestaticreadonlystring _str = "this CNewTest.";
- publicvoid MemberCallback(int i)
- {
- System.Diagnostics.Debug.WriteLine(i.ToString());
- System.Diagnostics.Debug.WriteLine(_str);
- }
- }
- class Program
- {
- staticvoid StaticCallback(int i)
- {
- System.Diagnostics.Debug.WriteLine(i.ToString());
- }
- staticvoid Main(string[] args)
- {
- CallbackFunc StaticCbF = new CallbackFunc(StaticCallback);
- StaticCbF(123); //Call to static void StaticCallback(int i)
- CNewTest c = new CNewTest();
- CallbackFunc MembCbF = new CallbackFunc(c.MemberCallback);
- MembCbF(1234); //Call to c->MemberCallback
- Console.ReadKey();
- }
- }
- }
123
1234
this CNewTest.
也就是，在C#中，只要方法適應委託宣告，那都可以call過去，C#為我們自動隱藏了this指標。
所以，就在C#中誕生了事件，一個提供者物件通過定義一個委託，然後把委託宣告為事件，此時其他監聽者物件就可以把這個事件跟自己的成員函式掛鉤上來，然後等待提供者在需要的時候呼叫這個委託，則呼叫到了成員函式，就是觸發了事件。
為什麼宣告為事件，直接暴露委託不是可以了麼？
這是一個邏輯問題，如果直接暴露委託，那訂閱者是可以主動觸發委託的，訂閱者可以是主動的，還“訂閱”個屁啊。
如果用事件，則訂閱者只能等待提供者來觸發委託，此時訂閱者，只能是“被動”的。
這個概念，用C++的來理解，也就是：
類A有一個public的ptr、ptr_this，此ptr儲存了一個成員函式指標，ptr_this儲存ptr的類例項。
類B把這個ptr改成他自己的，ptr_this改成它的this，適應這個成員函式指標的宣告。
類A在某些工作搞定後，檢查一下ptr != nullptr，然後call這個ptr，就呼叫到了類B的成員函式。
但是C++做這些有天然的不足，ptr不是nullptr倒是可以，但是可能類B早被delete了，但是儲存在你類A的ptr依然不是nullptr，你call直接掛，當然用C11的shared_ptr、weak_ptr這種東西，倒是也是一個解決方案，不過總的來說，就是不爽，這得多麻煩？
也就是C++，我們還是難以跳出手動管理記憶體這個圈子。
C#的GC自動管理則完全通殺這些問題。
還有一個就是，C#中，委託是一個多播的實現，比如：
- staticvoid Main(string[] args)
- {
- //CallbackFunc StaticCbF = new CallbackFunc(StaticCallback);
- //StaticCbF(123); //Call to static void StaticCallback(int i)
- //CNewTest c = new CNewTest();
- //CallbackFunc MembCbF = new CallbackFunc(c.MemberCallback);
- //MembCbF(1234); //Call to c->MemberCallback
- CallbackFunc cbF = new CallbackFunc(StaticCallback);
- CNewTest c = new CNewTest();
- cbF += c.MemberCallback;
- cbF(123);
- Console.ReadKey();
- }
123
123
this CNewTest.
簡單的說，就是cbF這個玩意兒裡面，有一個泛型的List。。。。在Call的時候，是跑表來一個個call的，十分方便。
說白了，委託就是一個【方法的介面】，只要方法對就行，安全又舒服。
於是委託+事件這種多播實現，就能很好的做出一個觀察者模式。
那麼多弊端出來了，C11委員會也發現了這些問題，就加入了一個std::function，這個東西呢，說簡單了，它就是差不多用來實現委託的功能的（不是實現事件哦）。
還是回到上面那個C#寫的ConsoleApplication1，我們用std::function重來一遍。
（編譯環境為VS2013，Windows SDK。）
使用std::function前，需要包含#include <functional>。
我們準備一下函式：
- class CNewTest
- {
- char m_str[128];
- public:
- void MemberCallback(int i)
- {
- strcpy(m_str,"this CNewTest.\n");
- printf("%d\n",i);
- printf(m_str);
- }
- };
- void StaticCallback(int i)
- {
- printf("%d\n",i);
- }
一個直接的函式，一個類成員函式。
首先我們來呼叫StaticCallback：
- int main()
- {
- std::function<void (int)> fp = std::function<void (int)>(&StaticCallback);
- fp(123);
- getchar();
- return 0;
- }
這樣寫有點多啊，恩，我們是C++，有typedef。
- int main()
- {
- typedef std::function<void (int)> declare_fp;
- declare_fp fp = declare_fp(&StaticCallback);