[boost-3] 函数对象

boost库学习；

函数对象，成为‘高阶函数’，可以呗传入到其他函数或者从其他函数返回的一类函数。

Boost.Bind可替换来自c++标准中的std::bind1st()和std::bind2dn()函数

Boost.Function则提供了一个用于封装函数指针的类。

Boost.Lambda引入了一种创建匿名函数的方法。

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bind提供了一种机制，将这些函数与不限数量的参数一起使用，可以得到指定签名的函数。

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#include <iostream>
#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <boost/bind.hpp>
#include <vector>
#include <algorithm>
void hello(){
    std::cout<<"hello world,I'm a thread from boost library"<<std::endl;
}

using namespace std;
void add(int i,int j){
    std::cout<<i+j<<std::endl;
}

int main() {
    std::vector<int> v;
    v.push_back(1);
    v.push_back(2);
    v.push_back(3);
    std::for_each(v.begin(),v.end(),boost::bind(add,10,_1));
    return 0;
}
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_1被称为占位符(placeholder)，定义于boost.bind。除了_1，boost.bind还定义了_2和_3。通过这些占位符，bind可以变为一元、二元或者三元的函数。对于_1，boost::bind变为一个一元函数（即只要求一个参数的函数）。因为for_each（只要求一个一元函数作为其第三个参数。）

ps：简单来说，_1指代的是vector中的元素值，作为add函数的第一个参数，10默认作为第二个参数。bind的第一个参数值是add函数名字。

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如果用于boost::bind()的函数带有至少一个引用参数时，Boost.Ref就重要了。因为bind会复制它的参数，引用必须特殊处理。

<boost/ref.hpp>

std::for_each(v.begin(), v.end(), boost::bind(add, 10, _1, boost::ref(std::cout)));

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boost.function()的功能，为了封装函数指针；

位于boost/function.hpp中，

用法是：boost::function<int (const char*)>f= std::strlen;

定一个函数指针，表示此函数接受的参数类型为const char*，返回的参数类型为int。定义完成后，匹配此签名的函数都可以复制给这个指针。

因为f是一个函数指针，被赋值的函数可以通过重载的operator()()操作符来调用。

另外当f未被赋值，而被调用的，会发生boost::bad_function_call异常。

//======

#include <iostream>
#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <boost/bind.hpp>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <boost/function.hpp>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
struct world{
    void hello(std::ostream &os){
        os <<"helllo,world"<<std::endl;
    }
};

int main() {
    boost::function<int (const char*)> f = std::atoi;
    std::cout<<f("1292")<<endl;
    f = std::strlen;
    std::cout<<f("1609")<<std::endl;
    try {
        boost::function<int (const char*)> f2;
        f2("");
    }catch (boost::bad_function_call &ex){
        cout<<ex.what()<<endl;
    }

boost::function<void (world*,std::ostream &)> f3 = &world::hello;
    world w;
    f3(&w,boost::ref(std::cout));

return 0;
}

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参考：http://zh.highscore.de/cpp/boost/functionobjects.html

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boost 中的 function,bind ,shared_from_this 这三个方法常常会在一起使用，
并且经常用在回调函数中。这里所说的回调函数就是在一个主函数中，根据不同的情景来通过函数指针来调用不同情景下面的函数。

普通 c++98 通过函数指针来实现回调函数的示例
online_compiler

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1. #include <iostream>
2. #include <cstdio>
3. using namespace std ;
4. typedef void (* fun_t)(void) ;
5. void fun0(void)
6. {
7. cout << "fun0 called " << endl ;
8. }
9. void fun1 ( void )
10. {
11. cout << "fun1 called " << endl ;
12. }
13. void fun2 ( void )
14. {
15. cout << "fun2 called " << endl ;
16. }
17. void (*cb_fun_list[3])(void) = {fun0 ,fun1 , fun2} ;
18. void call_back ( int i )
19. {
20. fun_t funPtr ;
21. if (i < 0 || i > 2 )
22. {
23. cout << " illegal function number " << endl ;
24. return ;
25. }
26. funPtr = cb_fun_list[i] ;
27. funPtr () ;
28. }
29. int main ()
30. {
31. call_back ( 2 ) ;
32. call_back ( 0 ) ;
33. call_back ( 1 ) ;
34. return 0 ;
35. }

boost 使用示例
online_compiler个人觉得下面的这个例子除了演示，bind 如何绑定带有参数的方法，并将其与以 function<...> 为参数的
方法对接之外，还有如何使用 shared_from_this () 没有实用价值，
因为我们在编程中很少会用到，类自己定义一个回调函数来回调自己类中的成员方法的。

回调方法通常应用与2或2个以上的类(结构体) 中的一个类中需要调用bind 方法而需要获得另一个类的对象实例传入
这种情况。比如说第三个例子中所讲的那样，不过第三个例子中没有实现 bind 方法中关于参数传递的处理。

关于 shared_from_this () ， 这个方法通常是在类内部来使用，这个方法是用来返回一个 shared_ptr<T> 的指针，
也就是我们常使用到的“智能指针”中最有用的。同时如果要想让 shared_ptr<T> 对应的 T 是当前类的类型的话，
应该让当前的类继承 boost::enable_shared_from_this 这个类作为基类，同时在 enabled_shared_from_this 
后面类模板声明的时候，传入当前的类 ， 即
class TestObj : public boost::enable_shared_from_this <TestObj>
{....} ;

还有一点值得注意的便是：
通过上述方法声明的类实例的创建，不能够使用简单的
TestObj testObj (...);
TestObj *testObjPtr = new TestObj () ; 
这种方法进行创建，因为 TestObj 继承了 enable_shared_from_this ，
所以它的初始化方法必须要在某种程度上按照 boost::enable_shared_from_this 的套路来，
所以，应该使用 shared_ptr 的方法来创建指向该对象的指针对象，然后通过指针对象来调用类实例中声明、定义一系列的方法。

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1. #include <iostream>
2. #include <cstdio>
3. #include <boost/function.hpp>
4. #include <boost/bind.hpp>
5. #include <boost/enable_shared_from_this.hpp>
6. using namespace std ;
7. class obj : public boost::enable_shared_from_this<obj>
8. {
9. public :
10. void runCallBack ( boost::function<int(int,int)> f , int x , int y )
11. {
12. cout << f( x, y ) << endl ;
13. }
14. int myadd ( int x , int y )
15. {
16. return x+y ;
17. }
18. void setCallBack ( int x , int y )
19. {
20. runCallBack( boost::bind( &obj::myadd , shared_from_this () , _1 , _2 ) ,x , y ) ;
21. }
22. private :
23. boost::function<int( int ,int )> f;
24. } ;
25. int main ()
26. {
27. boost::shared_ptr<obj> pObj ( new obj ()) ;
28. pObj->setCallBack(999, 1) ;
29. return 0 ;
30. }

boost 使用实例
虽然这仅仅是个简单的例子，但是我们可以把情况想象的更加复杂一些，
比如说 Manager 相当于是 RPC 框架中的服务器端的方法调用引擎，
当 Client 端给出需要远程调用的 function -- name , parameter-list 之后，将这些消息通过 socket 封装成消息
传递给服务器端的时候，服务器端的引擎 Manager 可以根据 function <>这个方法来锁定到应该调用哪一个方法来运行。
并把运行之后的结果同样包装成消息，并通过 socket 回复给请求的client。

不过上述的描述还需要大量的代码作为支撑，比如  client server 之间需要定义通信的协议以及 RPC 远程调用的方法的接口描述文件。
这个接口描述文件，可以将它们理解为 server 端为 client 端所提供的可调用方法的清单，同时 server 端可以通过类似于 register
的方法来将所有的方法函数以 function <> 的方式传入到一个 std::vector<function<> > 里面.
 
online_compiler

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1. #include <boost/shared_ptr.hpp>
2. #include <boost/enable_shared_from_this.hpp>
3. #include <boost/function.hpp>
4. #include <boost/bind.hpp>
5. #include <cstdio>
6. #include <cstdlib>
7. #include <iostream>
8. #include <string>
9. #include <vector>
10. using namespace std ;
11. using namespace boost ;
12. class Manager
13. {
14. public :
15. Manager ( )
16. {}
17. void registerCallBack ( boost::function<void ()> f )
18. {
19. cout << " in manager call input function " << endl ;
20. fds.push_back(f) ;
21. }
22. void runCallBack ()
23. {
24. cout<< "running method defined in Node" << endl ;
25. for ( int i = 0;i < fds.size() ; i++ )
26. {
27. boost::function<void()> f = fds[i] ;
28. f() ;
29. }
30. fds.clear() ;
31. }
32. private :
33. std::vector<boost::function<void()> > fds ;
34. } ;
35. class Node : public boost::enable_shared_from_this<Node>
36. {
37. public :
38. Node () {}
39. Node ( Manager *managerPtr )
40. {
41. pManager = managerPtr ;
42. }
43. void Aimer ( )
44. {
45. cout << " Aimer : hello i am Aimer " << endl ;
46. }
47. void Kokia ( )
48. {
49. cout << " Kokia : hello i am Kokia " << endl ;
50. }
51. void Kylin ( )
52. {
53. cout << " Kylin Zhang : ..... - _ - ......" << endl ;
54. }
55. void start ()
56. {
57. cout << " in method start " << endl ;
58. pManager->registerCallBack(boost::bind(&Node::Aimer , shared_from_this() )) ;
59. pManager->registerCallBack(boost::bind(&Node::Kokia , shared_from_this())) ;
60. pManager->registerCallBack(boost::bind (&Node::Kylin , shared_from_this ())) ;
61. }
62. Manager *pManager ;
63. } ;
64. class Obj : public boost::enable_shared_from_this<Obj>
65. {
66. public :
67. Obj ( Manager *pManager )
68. {
69. managerPtr = pManager ;
70. }
71. void start()
72. {
73. managerPtr->registerCallBack( boost::bind (&Obj::func1 , shared_from_this ()) ) ;
74. managerPtr->registerCallBack( boost::bind ( &Obj::func2 , shared_from_this () )) ;
75. }
76. void func1()
77. {
78. cout << "func1 running "<< endl ;
79. }
80. void func2 ()
81. {
82. cout << "func 2 running " << endl ;
83. }
84. private :
85. Manager* managerPtr ;
86. } ;
87. int main ()
88. {
89. Manager* pManager = new Manager() ;
90. boost::shared_ptr<Node> nodePtr ( new Node ( pManager) ) ;
91. boost::shared_ptr<Obj> objPtr ( new Obj (pManager) ) ;
92. cout << " now i would like register methods defined in class Node into Manager function<void()> list " << endl ;
93. nodePtr->start() ;
94. cout << " now register methods in class Obj into Manager , by input parameter the pointer of class Manager instance " <<endl ;
95. objPtr->start () ;
96. cout <<" ------------------------ run method----------------------------" << endl ;
97. pManager->runCallBack() ;
98. return 0 ;
99. }

end