C++ STL內 std::{bind/tuple/function}的使用方法

這篇文章主要介紹C++ STL內 std::{bind/tuple/function}的使用方法，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

基本邏輯思考

首先是實現(xiàn) function，這個比較簡單，重載 operator() 就好，這里只實現(xiàn)對函數(shù)指針的包裝

其次是實現(xiàn) tuple，這個會比較繞，通過模板取第一個參數(shù)，然后用剩下的參數(shù)繼續(xù)生成  tuple并繼承，是一種遞歸的思想

有了 tuple 就要有 get()，這個就更比較繞了，首先是需要類似的方式實現(xiàn)獲得 tuple 的值類型與元組類型，然后通過強制類型轉換，獲取對應的層級的 value

接下來是 bind，首先要解決的就是如何保存創(chuàng)建時的參數(shù)列表，這里就用到 tuple 來保存了

奇技淫巧還是運行函數(shù)時取相應的元組的對應位置的值，還是類似的方式，通過特化模板，公式是  <n, indexs...> => <n - 1, n - 1, indexs...>，比如 3 最后會生成 0 0 1 2 那么拋棄第一個，并用來展開元組，傳遞給函數(shù)指針

最重要的來了，就是如何實現(xiàn) placeholders，簡單來說就是在上一步的 operator() 增加傳入?yún)?shù)，并制造成元組 r_args，然后帶進一個 _unwrap_tuple 類，這里會重載 operator[] 根據(jù)傳入數(shù)據(jù)結構，如果是 _placeholders<index> 那么取 r_args 相應的 index 位置，否則會直接  return

代碼

不多說，還是直接放代碼，僅作為參考，有寫的不好的地方輕噴

/*
 * Author: SpringHack - springhack@live.cn
 * Last modified: 2020-02-19 10:16:17
 * Filename: main.cpp
 * Description: Created by SpringHack using vim automatically.
 */
#include <iostream>

namespace dosk { // begin namespace dosk

// function
template <typename... T>
class function;

template <typename Result, typename... Args>
class function<Result(Args...)> {
 private:
  Result (*function_)(Args...);
 public:
  typedef Result return_type;
  function() = default;
  function(Result (*fn)(Args...)) : function_(fn) {};
  Result operator()(Args... a) {
   return function_(a...);
  }
  function& operator=(Result (*fn)(Args...)) {
   function_ = fn;
   return *this;
  }
};

// tuple
template <typename... T>
class tuple;

template <typename HEAD, typename... LIST>
class tuple<HEAD, LIST...> : public tuple<LIST...> {
 public:
  HEAD value;
  tuple(HEAD head, LIST... list) : tuple<LIST...>(list...), value(head) {};
};

template <>
class tuple<> {};

// tuple get
template <int index, typename... T>
class _tuple_type;

template <int index, typename HEAD, typename... LIST>
class _tuple_type<index, tuple<HEAD, LIST...>> {
 public:
  typedef typename _tuple_type<index - 1, tuple<LIST...>>::value_type value_type;
  typedef typename _tuple_type<index - 1, tuple<LIST...>>::tuple_type tuple_type;
};

template <typename HEAD, typename... LIST>
class _tuple_type<0, tuple<HEAD, LIST...>> {
 public:
  typedef HEAD value_type;
  typedef tuple<HEAD, LIST...> tuple_type;
};

template <int index, typename HEAD, typename... LIST>
typename _tuple_type<index, tuple<HEAD, LIST...>>::value_type get(tuple<HEAD, LIST...> t) {
 typedef typename _tuple_type<index, tuple<HEAD, LIST...>>::value_type value_type;
 typedef typename _tuple_type<index, tuple<HEAD, LIST...>>::tuple_type tuple_type;
 value_type rv = ((tuple_type)t).value;
 return rv;
}

// bind
template <size_t...>
class _tuple_index {};

template <size_t n, size_t... indexs>
class _make_indexs : public _make_indexs<n - 1, n - 1, indexs...> {};

template<size_t... indexs>
class _make_indexs<0, indexs...> {
 public:
  typedef _tuple_index<indexs...> index_type;
};

namespace placeholders {

template <size_t index>
class _placeholders {};

_placeholders<0> _1;
_placeholders<1> _2;
_placeholders<2> _3;
_placeholders<3> _4;
_placeholders<4> _5;
_placeholders<5> _6;
_placeholders<6> _7;
_placeholders<7> _8;
_placeholders<8> _9;
_placeholders<9> _10;

template <typename... RArgs>
class _unwrap_tuple {
 public:
  tuple<RArgs...> r_args; 
  _unwrap_tuple(tuple<RArgs...> r_args) : r_args(r_args) {};
  template <typename R>
  R operator[](R r) {
   return r;
  }
  template <size_t index>
  auto operator[](placeholders::_placeholders<index>) {
   return get<index>(r_args);
  }
};

};

template <typename Func, typename... Args>
class bind_t {
 public:
  typedef typename _make_indexs<sizeof...(Args)>::index_type _indexs;
  typedef typename Func::return_type return_type;
  Func func;
  tuple<Args...> args;
  bind_t(Func func, Args... args): func(func), args(args...) {}
  template <typename... RArgs>
  return_type operator()(RArgs&&... _r_args) {
   tuple<RArgs...> r_args = tuple<RArgs...>(_r_args...);
   return run(_indexs(), r_args);
  }
  template <size_t... Idx, typename... RArgs>
  return_type run(_tuple_index<Idx...>, tuple<RArgs...> r_args) {
   return func(unwrap_args<Idx>(r_args)...);
  }
  template <size_t index, typename... RArgs>
  auto unwrap_args(tuple<RArgs...> r_args) {
   placeholders::_unwrap_tuple<RArgs...> _u_a(r_args);
   auto _m_a = get<index>(args);
   return _u_a[_m_a];
  }
};

template <typename Func, typename... Args>
bind_t<Func, Args...> bind(Func& func, Args&&... args) {
 return bind_t<Func, Args...>(func, args...);
}

}; // end namespace dosk



// Test code
std::string test_func(int a, const char * b) {
 return std::to_string(a) + std::string(b);
}

std::string test_bind_args(int a, int b, int c, int d, int e) {
 return std::to_string(a) + std::to_string(b) + std::to_string(c) + std::to_string(d) + std::to_string(e);
}

int main() {
 // Test tuple
 dosk::tuple<int, const char *> t(123, "456");
 std::cout << dosk::get<0>(t) << dosk::get<1>(t) << std::endl;
 // Test function
 dosk::function<std::string(int, const char *)> closure_1 = test_func;
 std::cout << closure_1(123, "456") << std::endl;
 // Test bind
 dosk::function<std::string(int, int, int, int, int)> closure_2 = test_bind_args;
 auto binder = dosk::bind(closure_2, 1, dosk::placeholders::_2, 3, dosk::placeholders::_1, 5);
 std::cout << binder(4, 2, 0) << std::endl;
 return 0;
}

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