Aug 26, 2005
翻譯：Boost.Bind的用法
Boost.Bind為函數和函數對象，值語義和指針提供語義了一致的語法。我們首先通過一些簡單的例子來看看它的基本用法，之後我們會延伸到嵌套綁定以實現功能組合。理解bind用法的一個關鍵是理解占位符（placeholder）的概念。占位符表示該參數將在函數對象裡面提供。Boost.Bind提供多達9個這樣的參數——_1, _2, _3, _4, _5,_6,_7,_8, _9。你可以在想要加入參數的地方使用它們。在第一個示例程序中，我們定義一個函數“nine_arguments”，之後用bind表達式調用它。
#include
#include boost/bind.hpp
void nine_arguments(
int i1,int i2,int i3,int i4,
int i5,int i6,int i7,int i8, int i9) {
std::cout << i1 << i2 << i3 << i4 << i5
<< i6 << i7 << i8 << i9 << '
';
}
int main() {
int i1=1,i2=2,i3=3,i4=4,i5=5,i6=6,i7=7,i8=8,i9=9;
(boost::bind(&nine_arguments,_9,_2,_1,_6,_3,_8,_4,_5,_7))
(i1,i2,i3,i4,i5,i6,i7,i8,i9);
}
在這個程序中，你可以創建臨時的匿名綁定器並且立即傳參調用。如你所見，占位符的順序是在本例中是混亂的，這使得參數的順序也被打亂。另外，占位符可以在表達式中重復使用。示例程序1的輸出是：
921638457
占位符的序數與參數的位置是對應的，也就是說，_1被換為第一個參數，_2被換為第二個參數，以此類推。
原創：編程實驗
#include
#include
void PlaceholderTest(int a, int b, int c)
{
std::cout << a << b << c << std::endl;
}
int main()
{
int a = 1, b = 2, c = 3;
//(boost::bind(&PlaceholderTest, _1, _2))(a, b); //error
//(boost::bind(&PlaceholderTest, _1, _2, _1, _3))(a, b, c); //error
//(boost::bind(&PlaceholderTest, _1, _2, _3))(a, b); //error
(boost::bind(&PlaceholderTest, _1, _2, _1))(a, b); //OK,output:121
(boost::bind(&PlaceholderTest, 99, _2, _1))(a, b) //OK,output:9921
}
總結：
1、參數占位符數量與函數形參數量必須一致
2、占位符的替代值可以少於占位符數量
3、占位符和實參可以混合使用
翻譯：調用成員函數（1）
我們看看如何使用bind調用類的成員函數。首先我們也從一個可以由標准庫完成的操作開始，這樣方便我們對比標准庫調用和Boost.Bind調用。當我們在標准庫容器類類型中存儲元素時，通常需要對部分或所有元素調用成員函數。通常的實現方法是，將這些操作可以放在一個循環中。但是現在有更好的解決辦法。觀察如下的簡單類——status。我們之後將用它來展示Boost.Bind的簡單易用和強大之處。
class status {
std::string name_;
bool ok_;
public:
status(const std::string& name):name_(name),ok_(true) {}
void break_it() {
ok_=false;
}
bool is_broken() const {
return ok_;
}
void report() const {
std::cout << name_ << is <<
(ok_ ? working nominally:terribly broken) << '
';
}
};
如果我們將這個類的實例儲存在vector中，當我們需要調用成員函數report時，大概要遵循以下步驟
std::vector statuses;
statuses.push_back(status(status 1));
statuses.push_back(status(status 2));
statuses.push_back(status(status 3));
statuses.push_back(status(status 4));
statuses[1].break_it();
statuses[2].break_it();
for (std::vector::iterator it=statuses.begin();
it!=statuses.end();++it) {
it->report();
}
for循環能夠正確完成操作，但是它冗長、低效（每次都要檢查statuses.end()），還不如使用標准庫中專為這種操作設計的for_each算法來的清楚。為了使用for_each替代for循環，我們需要為vector元素調用成員函數report配置一個適配器。在這個實例中，由於元素是值存儲的，我們需要的是mem_fun_ref適配器：
std::for_each(
statuses.begin(),
statuses.end(),
std::mem_fun_ref(&status::report));
這是一種更好的辦法——它是如此簡潔，不會對代碼的作用產生任何迷惑和誤解。Boost.Bind中的等效代碼如下：
std::for_each(
statuses.begin(),
statuses.end(),
boost::bind(&status::report,_1));
bind版本仍然清晰明了。這是我們第一次真正使用上面提及的Bind庫占位符，它向編譯器和代碼閱讀者傳遞了這樣一個信息，_1將在調用綁定器的函數中被實參替換。盡管這段代碼長度減少了，但在本例中，它與使用標准庫mem_fun_ref幾乎沒有差別。
原創：編程實驗
#include
#include
#include
#include
#include
class Status
{
public:
Status(const std::string &name) : name_(name), ok_(true){}
void BreakIt()
{
ok_ = false;
}
bool IsBroken() const
{
return ok_;
}
void Report() const
{
std::cout << name_ << is << (ok_ ? ok : broken) << std::endl;
}
private:
std::string name_;
bool ok_;
};
int main()
{
std::vector v_status;
v_status.push_back(Status(status 1));
v_status.push_back(Status(status 2));
v_status.push_back(Status(status 3));
v_status.push_back(Status(status 4));
v_status[1].BreakIt();
v_status[2].BreakIt();
std::cout << use or: << std::endl;
for (std::vector::iterator it = v_status.begin(); it < v_status.end(); it++)
{
it->Report();
}
std::cout <<
use or_each, mem_fun_ref: << std::endl;
std::for_each(v_status.begin(), v_status.end(), std::mem_fun_ref(&Status::Report));
std::cout <<
use or_each, bind: << std::endl;
//std::for_each(v_status.begin(), v_status.end(), boost::bind(&Status::Report)); //error
std::for_each(v_status.begin(), v_status.end(), boost::bind(&Status::Report, _1));
}
總結：
bind成員函數最大的不同是，必須指明調用該函數的實例對象，代碼中用“_1”表示。
翻譯：調用成員函數（2）
下面，我們稍微改造一下vector容器，讓它裝入指針而不是值：
std::vector p_statuses;
p_statuses.push_back(new status(status 1));
p_statuses.push_back(new status(status 2));
p_statuses.push_back(new status(status 3));
p_statuses.push_back(new status(status 4));
p_statuses[1]->break_it();
p_statuses[2]->break_it();
我們仍然可以用兩種標准庫，但是我們不能用mem_fun_ref，而是用mem_fun適配器，雖然它的名字聽起來有點兒混淆，完成操作還是沒問題的。
std::for_each(
p_statuses.begin(),
p_statuses.end(),
std::mem_fun(&status::report));
注意到，這段代碼的語法已經有所改變，盡管我們要做的工作幾乎相同。當然，如果代碼的語法和上面的例子一樣就最好了，這樣我們就可以更多地關注代碼到底做了些什麼而不是它怎麼做的。使用Bind，我們不需要顯式指明要處理的元素是指針（這在容器類型中已經說明了，重復的信息在現代的庫裡面顯然是不必要的）
std::for_each(
p_statuses.begin(),
p_statuses.end(),
boost::bind(&status::report,_1));
如你所見，這與之前非指針元素的代碼沒有任何區別。也就是說如果你理解了剛才的bind，那麼這個也能理解。
原創：編程實驗
#include
#include
#include
#include
#include
class Status
{
public:
Status(const std::string &name) : name_(name), ok_(true){}
void BreakIt()
{
ok_ = false;
}
bool IsBroken() const
{
return ok_;
}
void Report() const
{
std::cout << name_ << is << (ok_ ? ok : broken) << std::endl;
}
private:
std::string name_;
bool ok_;
};
int main()
{
std::vector v_pstatus;
v_pstatus.push_back(new Status(status 1));
v_pstatus.push_back(new Status(status 2));
v_pstatus.push_back(new Status(status 3));
v_pstatus.push_back(new Status(status 4));
v_pstatus[1]->BreakIt();
v_pstatus[2]->BreakIt();
std::cout << use or: << std::endl;
for (std::vector::iterator it = v_pstatus.begin(); it < v_pstatus.end(); it++)
{
(*it)->Report();
}
std::cout <<
use or_each, mem_fun_ref: << std::endl;
std::for_each(v_pstatus.begin(), v_pstatus.end(), std::mem_fun(&Status::Report));
std::cout <<
use or_each, bind: << std::endl;
std::for_each(v_pstatus.begin(), v_pstatus.end(), boost::bind(&Status::Report, _1));
}
總結：
只有bind保持了形式不變
翻譯：調用成員函數（3）
我們決定使用指針後，有另外一個問題，即指針的生命周期控制。我們必須手動釋放p_statuses中的元素，這很容易出錯而且沒有必要。因此，我們可能選擇使用智能指針（smart pointers），代碼變化如下：
std::vector > s_statuses;
s_statuses.push_back(
boost::shared_ptr(new status(status 1)));
s_statuses.push_back(
boost::shared_ptr(new status(status 2)));
s_statuses.push_back(
boost::shared_ptr(new status(status 3)));
s_statuses.push_back(
boost::shared_ptr(new status(status 4)));
s_statuses[1]->break_it();
s_statuses[2]->break_it();
現在，我們該使用標准庫中的哪個適配器了？由於智能指針並沒有report成員函數，mem_fun和mem_fun_ref都不能用了。如下代碼會編譯失敗。
std::for_each(
s_statuses.begin(),
s_statuses.end(),
std::mem_fun(&status::report));
我們的好運用完了，標准庫並不能幫我們完成這個任務。因此，我們只能借助於之前想避開的for形式或者……Boost.Bind，它可以完全正確地完成任務。
std::for_each(
s_statuses.begin(),
s_statuses.end(),
boost::bind(&status::report,_1));
這與前面的代碼是完全一樣的（除了容器的名字）。同樣的語法可以用於綁定值語義、指針語義或者只能指針。有時候，不同的語法可以幫助我們理解代碼，但在我們討論的情況中不是這樣——我們手中的任務是在容器的元素上調用成員函數，沒有其他的需求。語法一致的價值是不容輕視的，它既幫助了寫代碼的人，也幫助了以後維護代碼的人。（當然，實際上我們沒有寫需要維護的代碼，但出於參數的考慮，讓我們假裝是這樣做的吧^_^）。
原創：編程實驗
#include
#include
#include
#include
#include
#include
class Status
{
public:
Status(const std::string &name) : name_(name), ok_(true){}
void BreakIt()
{
ok_ = false;
}
bool IsBroken() const
{
return ok_;
}
void Report() const
{
std::cout << name_ << is << (ok_ ? ok : broken) << std::endl;
}
private:
std::string name_;
bool ok_;
};
int main()
{
std::vector< boost::shared_ptr > v_spstatus;
v_spstatus.push_back(boost::shared_ptr(new Status(status 1)));
v_spstatus.push_back(boost::shared_ptr(new Status(status 2)));
v_spstatus.push_back(boost::shared_ptr(new Status(status 3)));
v_spstatus.push_back(boost::shared_ptr(new Status(status 4)));
v_spstatus[1]->BreakIt();
v_spstatus[2]->BreakIt();
//std::cout << use or: << std::endl;
//for (std::vector::iterator it = v_spstatus.begin(); it < v_spstatus.end(); it++)
//{
// (*it)->Report();
//}
//std::cout <<
use or_each, mem_fun_ref: << std::endl;
//std::for_each(v_spstatus.begin(), v_spstatus.end(), std::mem_fun(&Status::Report));
std::cout <<
use or_each, bind: << std::endl;
std::for_each(v_spstatus.begin(), v_spstatus.end(), boost::bind(&Status::Report, _1));
}
總結：
1、標准庫中的方法不再能夠使用
2、使用share_ptr必須引入頭文件#include
這些例子展示了一些Boost.Bind最基本最常用的情況，也是它最擅長的方面。盡管標准庫也提供了一些基本工具讓我們完成同樣的任務，但我們看到Bind提供了語法一致性和一些標准庫目前沒有的擴展功能。
