std::tr1::function

 

使用std::tr1::function对象代替虑函数

在 C++的TR1中(Technology Report)中包含一个function模板类和bind模板函数，使用它们可以实现类似函数指针的功能，但却却比函数指针更加灵活，特别是函数指向类的非静态成员函数时。可以参考Scott Meyers. <>. Item 35.下面具体说明其使用方法。

1. 指向全局函数或静态成员函数时

    因为在本质上讲全局函数和静态成员函数没有区别，使用方法上除了静态成员函数在引用时要在前面加域作用符className::外，没有其它任何区别，事实上全局函数也有可能放入命名空间，或者使用全局域作用符，例如 nameSpace::function() 或::function，这样不仅本质上相同，形势上也与静态成员函数一致了，所以它们是没有区别的，放到一起讨论。

    这种情况比较简单，只需要定义一各类型

typedef std::tr1::function EventHandler;

然后再定义一个成员变量

Class A{
    // ....
public:
    EventHandler onEvent;
};

然后在其它函数内就可以通过设置onEvent的值来动态装载事件响应函数了，如：

ClassB{
   private:
       ClassA cA;
   public:
       void Initialize(void);
       static void OnEventA(int);
};
void ClassB::Initialize(void)
{
    cA.onEvent = EventHandler(&OnClassB::OnEventA);
    ......
}

注意，这里使用了静态成员函数，如果把OnEventA前面的static去掉这段代码还工作吗？当然不能工作，编译都不能通过，不信可以试试。为什么呢？因为静态成员函数与非静态成员函数的参数表不一样，原型相同的非静态函数比静态成员函数多一个参数，即第一个参数this指针，指向所属的对象，任何非静态成员函数的第一个参数都是this指针，所以如果把OnEventA前面的static 去掉，其函数原型等效于下面的一个全局函数：

void OnEventA(ClassB* this, int);

所以，这与EventHandler所声明的函数类型不匹配，编译将不能通过。而且，既然静态成员函数没有this指针，在 ClassB::Initizlize函数中当然也就不能访问ClassB的非静态成员，这给编程造成很大的不便，如何解决这个问题呢，那就用到了 bind模板函数。

2. 指向非静态成员函数时

    首先说bind的用法，其声明如下所示：

    bind(F f, T1 t1, T2 t2, ..., TN tN);

其中f为将被调用的函数，t1...tN为函数的参数。如果不指明参数，则可以使用占位符表示形参，点位符为

    std::tr1::placehoders::_1, std::tr1::placehoders::_2, ..., std::tr1::placehoders::_N

更详细信息请参考：http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2003/n1455.htm例如，将上例中ClassB::OnEventA前的static去掉改为非静态成员函数，则需要进行动态绑定才能使得程序正常运行，将ClassB::Initialize(void)的定义修改为：

void ClassB::Initialize(void)
{
    cA.onEvent = bind(&OnClassB::OnEventA, this, _1);
    ......
}

这样，便动态装载函数成功。

3. 指向虚成员函数

  对于虚成员函数的情况与第2节所说相同，仍然可以实现虑函数的效果。如果定义类ClassC继承自ClassB,将ClassB::OnEventA重载,定义一个新的ClassC::OnEventA，ClassB::Initialize中的函数不变，仍然使用OnClassB::OnEventA 进进绑定，则调用成员cA.onEvent()时，具体执行ClassB::OnEventA还是ClassC::OnEventA，看cA所属对象的静态类型是ClassB还是ClassC而定。

在<>中ITEM35建议使用该方法实现Strategy模式，实际上也可以用于代替callback 函数模仿C#中的event对象，而这里只能实现一个函数，实际上如果function<>模板实现了operator+以后，再在 function对象中维护一个列表，便可以实现C#中的event特性，有空可以试试。