概述
function 是可调用对象的通用包装器——通过类型擦除(type erasure)将函数指针、函数对象、lambda 统一为 function<R(Args...)> 类型。bind 用于固定部分参数或重排参数顺序。两者配合实现回调、策略模式、延迟调用等函数式编程范式。
核心组件
| 组件 | 说明 |
|---|---|
function<R(Args...)> | 可调用对象包装器，类型擦除，SBO 优化 |
bind(f, args...) | 参数绑定，返回函数对象 |
placeholders::_1, _2, ... | bind 的占位符，标记未绑定参数 |
mem_fn | 将成员函数转为可调用对象 |
reference_wrapper<T> / REF(t) | 引用包装，让 bind 按引用传递 |
not_fn (C++17) | 反转谓词 |
典型用法
function —— 统一可调用对象
FUNCTION demo_function:
// function 可以持有任何匹配签名的可调用物
op = FUNCTION<INT(INT, INT)>()
// 赋值为 lambda
op = LAMBDA(a, b): RETURN a + b
PRINT op(3, 5) // 8
// 赋值为函数对象
multiplier = FUNCTOR:
factor = 0
CONSTRUCTOR(f): factor = f
CALL(x): RETURN x * factor
END FUNCTOR
op = BIND(multiplier(3), _1, _2)
// 存入容器，多态调用
callbacks = VECTOR<FUNCTION<VOID()>>()
callbacks.PUSH(LAMBDA: PRINT "first")
callbacks.PUSH(LAMBDA: PRINT "second")
FOR f IN callbacks: f()
bind —— 参数绑定
FUNCTION demo_bind:
ADD_FUNC add(a, b, c): RETURN a + b + c
add_10 = BIND(add, 10, _1, _2) // 固定第一个参数
PRINT add_10(3, 5) // 18（10+3+5）
add_10_20 = BIND(add, 10, 20, _1) // 固定前两个
PRINT add_10_20(30) // 60
reversed = BIND(add, _3, _2, _1) // 重排
PRINT reversed(1, 2, 3) // 6（3+2+1）
bind 与成员函数
FUNCTION demo_member_bind:
Printer = OBJECT:
msg = STRING()
print_prefix = METHOD(prefix):
PRINT prefix, msg
END METHOD
END OBJECT
p = Printer{msg = "World"}
bound = BIND(&Printer::print_prefix, p, "Hello")
bound() // "Hello World"
// 也可以用 mem_fn
f = MEM_FN(&Printer::print_prefix)
f(p, "Hello") // "Hello World"
reference_wrapper —— 按引用传递
FUNCTION demo_ref:
counter = 0
// bind 默认按值捕获，需要 REF 才能引用
inc = BIND(LAMBDA(n): n++, REF(counter))
inc() // 修改的是 counter 引用
PRINT counter // 1