boost::function和boost::bind 介绍

一. boost::function介绍

原文：http://www.cnblogs.com/sld666666/archive/2010/12/16/1907591.html

本片文章主要介绍boost::function的用法。 boost::function 就是一个函数的包装器(function wrapper)，用来定义函数对象。

1. 介绍

Boost.Function 库包含了一个类族的函数对象的包装。它的概念很像广义上的回调函数。其有着和函数指针相同的特性但是又包含了一个调用的接口。一个函数指针能够在能以地方被调用或者作为一个回调函数。boost.function能够代替函数指针并提供更大的灵活性。

2. 使用

Boost.Function 有两种形式：首选形式和便携式形式，其语法如下：

首选形式	便携式形式
boost::function<float(int x, int y)>f	boost::function2<float, int, int>f

但是便携式形式不是所有的编译器都支持的，所以这里我只介绍首选形式。

2.1 普通函数

我们可以看下如下的例子：

1 void do_sum(int *values, int n) 
2 { 
3 int sum(0);
4 for (int i = 0; i < n; ++i) 
5 { 
6 sum += values[i]; 
7 } 
8 cout << sum << endl; 
9 };
10 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 
11 { 
12 boost::function<void(int *values, int n)> sum; 
13 sum = &do_sum;
14 int a[] = {1,2,3,4,5}; 
15 sum(a, 5);
16 return 0; 
17 }

sum 可以理解为一个广义的函数对象了，其只用就是保存函数do_sum，然后再调用之。

2.2 成员函数

在很多系统中，对于类的成员函数的回调需要做特殊处理的。这个特殊的处理就是“参数绑定”。当然这个超出了我们讨论的范围了。 boost::function对于成员函数的使用可以看下如下代码：

1 class X{ 
2 public: 
3 int foo(int a) 
4 { 
5 cout << a <<endl; 
6 return a; 
7 } 
8 };
9 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 
10 { 
11 boost::function<int(X*, int)>f;
12 f = &X::foo;
13 X x; 
14 f(&x, 5);
15 return 0; 
16 }

我们发现，对类的成员函数的对象化从语法是没有多大的区别。

3. 一个典型的例子

上面的几个例子没有体现出boost::function的作用来，这里在写一个例子。比如当程序执行到某一处的时候想绑定某一个函数，但是不想立即执行，我们就可以声明一个函数对象，给此对象绑定相应的函数，做一些其他事情，然后再来执行绑定的函数，代码如下：

1 void print(int a) 
2 { 
3 cout << a << endl; 
4 }
5 typedef boost::function<void (int)> SuccessPrint;
6 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 
7 { 
8 vector<SuccessPrint> printList;
9 SuccessPrint printOne = boost::bind(print, _1); 
10 printList.push_back(printOne); 
11 SuccessPrint printTwo = boost::bind(print, _1); 
12 printList.push_back(printTwo); 
13 SuccessPrint printThree = boost::bind(print, _1); 
14 printList.push_back(printTwo); 
15 // do something else
16 for (int i = 0; i < printList.size(); ++i) 
17 printList.at(i)(i);
18 return 0; 
19 }

上述代码中首先把声明一个函数对象 typedef boost::function<void (int)> SuccessPrint，然后把print绑定到斥对象中，放入vector中，到最后才来执行这print()函数。

二. boost::bind介绍

最近在几经波折之后，终于对于boost::bind有点理解了。对于习惯了其他语言的人来说，boost::bind是个挺神奇的东西，它可以将你的方法适配成任何其他的方法。其实这得益于c++的模板以及操作符重载，去看boost::bind的实现就会发现它是一个有n多重载的函数，这些重载主要是为了适应函数的参数个数。

其实boost::bind的原理是函数对象，而函数对象就是一个重载了()操作符的对象，这样我们就可以像调用一个方法一样来调用一个类上的这个操作符，比如a()，其实你是在调用a这个对象的()方法，而不是调用一个叫a的方法。

一般来说boost::bind有两种方式的调用，一种是对自由方法，也取非类方法，一种是对类方法。

对自由方法来说，直接boost::bind(函数名, 参数1，参数2，...)

对类方法来说，直接boost::bind(&类名::方法名，类实例指针，参数1，参数2）

这里需要额外注意的问题是，函数对象也可以像自由方法一样被bind，而boost::function也是一种函数对象。

接下来我们需要注意什么情况下需要用_1, _2这样的参数。

举个例子

void test(int a, int b, int c)

boost::bind(test, 1, _1, _2)得到一个函数对象b，当我们调用b(3,4)时，相当于调用test(1,3,4)

boost::bind(test, _2, 3, _1)得到一个函数对象b，当我们调用b(3,4)时，相当于调用test(4,3,3)

看明白了没有？你实际上可以指定一些常量和一些占位符进去，_x这样的就是占位符，_1表示实际调用时的参数位置，也即b(3,4)时_1代表3，_2代表4

当然你也可以将所有的参数都指定，比如boost::bind(test,1,2,3)，那么在调用b()时就相当于调用test(1,2,3)

需要注意的一点是，boost::bind里的参数个数一定要与被bind的函数相同，否则这个函数对象就无法生成了，编译器会抱怨一堆信息，如果你仔细看的话，它是在告诉你，没有这样的函数，你实际的函数是....，这是使用c++很杯具的一点，当遇到模板时，一旦报错，那些信息直接可以令人崩溃。

在asio中，boost::bind被大量使用，原因是异步的情况下，每个函数的调用是独立的，它的所有信息应该包含在它的调用，也即函数对象中。因此asio中有大量的模板，如果在这种情况下你想要使用虚函数或者继承来写框架的话，会是一件很杯具的事情，在碰了很多次壁之后，我发现其实很多情况下我并不需要纯虚函数，我需要的只是一个函数指针，或者函数对象而已。