现代C++的回调技术--使用std::bind和std::function

最近在读完陈硕大牛的《Linux多线程服务端编程》以及muduo源码后，对其中的一些实现细节有着十分深刻的印象，尤其是使用std::bind和std::function的回调技术。可以说，这两个大杀器简直就是现代C++的“任督二脉”，甚至可以解决继承时的虚函数指代不清的问题。在此详细叙述使用std::bind和std::function在C++对象之间的用法，用以配合解决事件驱动的编程模型。笔者才疏学浅，如果解释的不正确希望朋友们不吝赐教。

下面的所有讨论基于对象。

bind和function的基础用法

#include<iostream> #include<functional> typedef std::function<void()> Functor; class Blas { public: void add(int a,int b) { std::cout << a+b << std::endl; } static void addStatic(int a,int b) { std::cout << a+b << std::endl; } }; int main(int argc,char** argv) { Blas blas; //使用bind绑定类静态成员函数 Functor functor(std::bind(&Blas::addStatic,1,2)); //使用bind绑定类的chengyuan函数 Functor functor(std::bind(&Blas::add,blas,1,2)); functor(); return 0; }

上述代码中的区别是：如果不是类的静态成员函数，需要在参数绑定时，往绑定的参数列表中加入使用的对象。

使用function和bind实现回调功能

#include<iostream> #include<functional> typedef std::function<void()> Functor; class Blas { public: void setCallBack(const Functor& cb) {functor = cb;}; void printFunctor() {functor();}; private: Functor functor; }; class Atlas { public: Atlas(int x_) : x(x_) { //使用当前类的静态成员函数 blas.setCallBack(std::bind(&addStatic,x,2)); //使用当前类的非静态成员函数 blas.setCallBack(std::bind(&Atlas::add,this,x,2)); } void print() { blas.printFunctor(); } private: void add(int a,int b) { std::cout << a+b << std::endl; } static void addStatic(int a,int b) { std::cout << a+b << std::endl; } Blas blas; int x; }; int main(int argc,char** argv) { Atlas atlas(5); atlas.print(); return 0; }

在以上代码中的

void add(); void addStatic();

两个函数在Atlas类中，并且可以自由操作Atlas的数据成员。尽管是将add()系列的函数封装成函数对象传入Blas中，并且在Blas类中调用，但是它们仍然具有操作Atlas数据成员的功能，在两个类之间形成了弱的耦合作用。但是如果要在两个类之间形成弱的耦合作用，必须在使用std::bind()封装时，向其中传入this指针：

std::bind(&Atlas::add,this,1,2);

也就是说，要在两个类之间形成耦合作用，要使用非静态的成员函数（私有和公有都可以）。代码如下：

#include<iostream> #include<functional> typedef std::function<void()> Functor; class Blas { public: void setCallBack(const Functor& cb) {functor = cb;}; void printFunctor() {functor();}; private: Functor functor; }; class Atlas { public: Atlas(int x_,int y_) : x(x_),y(y_) { //使用当前类的非静态成员函数 blas.setCallBack(std::bind(&Atlas::add,this,x,2)); } void print() { blas.printFunctor(); } private: void add(int a,int b) { std::cout << y << std::endl; std::cout << a+b << std::endl; } Blas blas; int x,y; }; int main(int argc,char** argv) { Atlas atlas(5,10); atlas.print(); return 0; }

这样，便可以Atlas便可以在Blas类中注册一些函数对象，这些函数对象在处理Blas数据的同时(在std::bind中预留位置传入Blas的参数)，还可以回带处理Atlas的数据，形成回调作用。代码如下：

#include<iostream> #include<functional> typedef std::function<void(int,int)> Functor; class Blas { public: void setCallBack(const Functor& cb) {functor = cb;}; void printFunctor() {functor(x,y);}; private: int x = 10; int y = 10; Functor functor; }; class Atlas { public: Atlas(int x_,int y_) : x(x_),y(y_) { //使用当前类的非静态成员函数 blas.setCallBack(std::bind(&Atlas::add,this,std::placeholders::_1,std::placeholders::_2)); } void print() { blas.printFunctor(); } void printFunctor() {functor(x,y);}; private: int x = 10; int y = 1:; Functor functor; }; class Atlas { public: Atlas(int x_,int y_) : x(x_),y(y_) { //使用当前类的非静态成员函数 blas.setCallBack(std::bind(&Atlas::add,this,std::placeholders::_1,std::placeholders::_2)); } void print() { blas.printFunctor(); } private: void add(int a,int b) { std::cout << y << std::endl; std::cout << a+b << std::endl; } Blas blas; int x,y; }; int main(int argc,char** argv) { Atlas atlas(5,10); atlas.print(); return 0; }