std::bind()函数详解

std::bind()是C++11中的一个函数模板，用于将函数和其参数绑定到一个可调用对象上。它可以用于创建一个函数对象，这个函数对象可以调用原来的函数并传递预先绑定的参数。

以下是一个示例用法：

#include 
#include 

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    auto add_five = std::bind(add, 5, std::placeholders::_1);
    std::cout << add_five(10) << std::endl; // 输出 15
    return 0;
}

在上面的示例中，std::bind将函数add和数字5绑定在一起，而std::placeholders::_1则表示一个占位符，用于在调用时传递第二个参数。创建了一个新的函数对象add_five，它等价于以下的函数：

int add_five(int b) {
    return add(5, b);
}

使用std::bind()时，需要指定要绑定的函数或函数指针，以及要绑定的参数。通过占位符（如std::placeholders::_1）可以指定函数参数的位置。最终返回的是一个可调用对象，它可以像函数一样调用，但是预先绑定了一些参数。

除了基本的参数绑定，std::bind()还支持更多的高级用法。

1. 绑定成员函数
   可以使用std::bind()来绑定成员函数及其对象。例如：

#include 
#include 

struct Person {
    void say_hello() {
        std::cout << "Hello, I am a person." << std::endl;
    }
};

int main() {
    Person p;
    auto say_hello = std::bind(&Person::say_hello, &p);
    say_hello(); // 输出 "Hello, I am a person."
    return 0;
}

在上面的示例中，std::bind()将成员函数Person::say_hello()和对象p绑定在一起。通过使用&操作符取得成员函数的地址，第二个参数则是指向对象p的指针。

2. 绑定可调用对象
   除了函数和成员函数外，std::bind()还可以绑定可调用对象，包括函数对象、lambda表达式和函数指针等。例如：

#include 
#include 

void print(int n) {
    std::cout << n << std::endl;
}

int main() {
    auto fp = &print;
    auto f1 = std::bind(fp, 42);
    f1(); // 输出 42

    auto f2 = std::bind([](int n){ std::cout << n << std::endl; }, 100);
    f2(); // 输出 100

    return 0;
}

在上面的示例中，std::bind()分别将函数指针fp、lambda表达式和整数42或100绑定在一起，创建了新的可调用对象f1和f2，它们分别将42或100作为参数传递给print()或lambda表达式。

3. 绑定引用参数
   当使用std::bind()绑定引用参数时，需要使用std::ref()或std::cref()来将参数包装成引用。例如：

#include 
#include 

void print(int& n) {
    ++n;
    std::cout << n << std::endl;
}

int main() {
    int n = 42;
    auto f = std::bind(print, std::ref(n));
    f(); // 输出 43
    std::cout << n << std::endl; // 输出 43
    return 0;
}

在上面的示例中，std::bind()将print()函数和整数n的引用绑定在一起。通过使用std::ref()将n包装成引用，std::bind()将n的引用作为参数传递给print()，并对n进行了修改。

4. 绑定默认参数
   std::bind()还支持默认参数的绑定。例如：

#include 
#include 

int add(int a, int b, int c = 0) {
    std::cout << "a is " << a << ", b is " << b << std::endl;
    return a + b + c;
}

int main() {
    auto f = std::bind(add, std::placeholders::_2, std::placeholders::_1,0);
    int result = f(10, 20);
    std::cout << result << std::endl;
    return 0;
}

输出结果为：
a is 20, b is 10
30