boost::function用法详解(一)

时间：2021-07-21 15:47:49

最近在写代码过程中需要使用boost::function，在此之前并没有接触过boost::function，这里主要记录下对boost::function的学习和理解。

boost::function是一个函数对象的“容器”，概念上像是C/C++中函数指针类型的泛化，是一种“智能函数指针”。它以对象的形式封装了原始的函数指针或函数对象，能够容纳任意符合函数签名的可调用对象。因此，它可以被用于回调机制，暂时保管函数或函数对象，在之后需要的时机在调用，使回调机制拥有更多的弹性。

既然boost::function经常被用于回调机制，我们就先看看什么是回调函数吧.

回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。

其实，之前博主在实际项目中就使用过回调函数带来的方便。记得当时的需求时这样的：有一个链表用来记录一组数据，最大能记录400条记录，这400条数据能根据用户的选择(支持编号(int)，距离(float)进行排序)进行排序显示。当时为了使排序算法更为通用，就使用了回调函数。

我们先来看看c/c++中函数指针在普通函数和类成员函数的使用吧！

#include <iostream>

using namespace std;

class CEventQuery;

typedef bool (*CommonFuncPoint)(void);//普通函数指针
typedef bool (CEventQuery::*ClassFuncPoint)(int);//类成员函数指针

bool CommonFunc(void)
{
//这是个回调函数，当特定的事件或条件发生
//的时候，会被调用。
cout << "CallBackFunc Common Function Call!" << endl;
//这里会有特定事件或条件发生时需要处理的事
//....
return true;
}

class CEventQuery
{
public:
CEventQuery(CommonFuncPoint eventFunc)
:m_Event(eventFunc)
{

}

~CEventQuery()
{

}

void Query(void)
{
//这里会检测某个事件或条件的发生
//比方说这里查询到了事件发生或条件的改变，那么就回调处理函数
m_Event();
}

bool DoSomething(int iValue)
{
cout << "Class Function DoSomething Parament : " << iValue << endl;
return true;
}

private:
CommonFuncPoint m_Event;
};

int main(void)
{
CEventQuery tEventQuery(CommonFunc);

tEventQuery.Query();

ClassFuncPoint ClassFunc1 = &CEventQuery::DoSomething;
(tEventQuery.*ClassFunc1)(10);

tEventQuery.DoSomething(20);

return 0;
}
运行结果如下所示： 

CallBackFunc Common Function Call!
Class Function DoSomething Parament : 10
Class Function DoSomething Parament : 20


不足的地方是，这种方式的调用只适用于函数指针，不适用于非函数指针(比如函数对象),这就是局限性。


与之前使用函数指针不同，function就像是一个函数的容器，也可以把function想象成一个泛化的函数指针，只要符合它声明中的函数类型，任何普通函数，成员函数，函数对象都可以存储在function对象中，然后在任何需要的时候被调用。

boost::function能够代替函数指针，并且能能接受函数或函数对象，增加了程序的灵活性。当然，带来好处的同时，也必然有弊端。boost::function相比函数指针来说体积稍大一点，速度上稍慢一点。不过相比于boost::function带来的灵活性相比速度和体积就显得举足轻重了。

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

首选语法 便携式语法 
boost::function<float (int x, int y)> f;
 
boost::function2<float, int, int> f;
这两种形式等价，大家可以选择一种自己喜欢使用的形式即可(有一些较老的编译器不支持便携式)。
作为示范，我们的例子展示了： 普通函数、 类成员函数、 函数对象的使用。当然function可以配合bind使用，存储bind表达式的结果，使bind可以被多次调用。目前没用到，下次再补充。 
#include <iostream>
#include <boost/function.hpp>

using namespace std;

template<typename Func>
class CFuncDemo
{
public:
CFuncDemo(int iValue)
:m_iValue(iValue)
{
}

template<typename CallBackFunc>
void acceptFunc(CallBackFunc Func)
{
m_Func = Func;
}

void CommonResult()
{
m_Func(m_iValue);
}

template<typename T>
void ClassMemberResult(T &t)
{
m_Func(t, m_iValue);
}

void FuncObjResult()
{
m_Func(m_iValue);
}

private:
Func m_Func;
int m_iValue;
};

//普通函数
void CommonFunc(int iValue)
{
cout << "CallBack Common Function" << endl;
cout << "2 * iValue = " << 2 * iValue << endl;
}

//这个类有个成员函数完成类似的功能
class CMultiple
{
public:
void ClassFunc(int iValue)
{
cout << "CallBack Class Member Function" << endl;
cout << "3 * iValue = " << 3 * iValue << endl;
}
};

//这里有个函数对象同样也完成对应的功能
class CFuncObj
{
public:
void operator()(int iValue)
{
cout << "CallBack Function Object" << endl;
cout << "4 * iValue = " << 4 * iValue << endl;
}
};

int main(void)
{
//作为示范的测试用例，这里我们展示了：普通函数、类成员函数、函数对象的使用

//普通函数
CFuncDemo<boost::function<void(int)>> tFuncCommon(10);
tFuncCommon.acceptFunc(CommonFunc);
tFuncCommon.CommonResult();

//类成员函数
CMultiple tMember;
CFuncDemo<boost::function<void(CMultiple &, int)>> tFuncClassMember(10);
tFuncClassMember.acceptFunc(&CMultiple::ClassFunc);
tFuncClassMember.ClassMemberResult(tMember);

//函数对象
CFuncObj tObj;
CFuncDemo<boost::function<void(int)>> tFuncObj(10);
//tFuncObj.acceptFunc(tObj);
//function使用拷贝语义保存参数，使用ref它允许以引用的方式传递参数
tFuncObj.acceptFunc(boost::ref(tObj));
tFuncObj.FuncObjResult();

return 0;
}
下面是测试结果： 

CallBack Common Function
2 * iValue = 20
CallBack Class Member Function
3 * iValue = 30
CallBack Function Object
4 * iValue = 40
关于boost::function的基本用法就讲解完毕。



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