C++11中的std::bind 之二

这几天学习Cocos2d-x，看到了以下的一段代码：

// new callbacks based on C++11
#define CC_CALLBACK_0(__selector__,__target__, ...) std::bind(&__selector__,__target__, ##__VA_ARGS__)
#define CC_CALLBACK_1(__selector__,__target__, ...) std::bind(&__selector__,__target__, std::placeholders::_1, ##__VA_ARGS__)
#define CC_CALLBACK_2(__selector__,__target__, ...) std::bind(&__selector__,__target__, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, ##__VA_ARGS__)
#define CC_CALLBACK_3(__selector__,__target__, ...) std::bind(&__selector__,__target__, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3, ##__VA_ARGS__)

都是定义的一些宏，如果你看了上面的这段代码，觉的很简单，那么这篇文章你完全可以pass了；
如果你对上面定义的这些宏，完全不知道是什么意思，那么，这篇文章就属于你，完全属于你的菜。

通过这篇文章，我将带你进入C++11中std::bind的世界，让我们起航吧。

一、先来看看std::bind1st和std::bind2nd

bind是这样一种机制，它可以预先把指定可调用实体的某些参数绑定到已有的变量，产生一个新的可调用实体，
这种机制在回调函数的使用过程中也颇为有用。
C++98中，有两个函数bind1st和bind2nd，它们分别可以用来绑定functor的第一个和第二个参数，它们都是只可以绑定一个参数。
各种限制，使得bind1st和bind2nd的可用性大大降低。

如果通过上面的内容，你还没有明白std::bind1st和std::bind2nd到底是何方圣神到底是什么东西，那就看这段代码示例：

#include <iostream>
#include <functional>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> coll;
    for (int i = 1; i <= 10; ++i)
    {
        coll.push_back(i);
    }


    // 查找元素值大于10的元素的个数
    // 也就是使得10 < elem成立的元素个数
    int res = count_if(coll.begin(), coll.end(), bind1st(less<int>(), 10));
    cout << res << endl;


    // 查找元素值小于10的元素的个数
    // 也就是使得elem < 10成立的元素个数
    res = count_if(coll.begin(), coll.end(), bind2nd(less<int>(), 10));
    cout << res << endl;


    return 0;
}

通过上面的代码明白了std::bind1st和std::bind2nd了么？
还没有明白？好吧，我接着往细了讲。

对于上面的代码，less()其实是一个仿函数，如果没有std::bind1st和std::bind2nd，
那么我们可以这样使用less()，代码如下：

less functor = less();
bool bRet = functor(10, 20); // 返回true

看到了么？less()这个仿函数对象是需要两个参数的，比如10<20进行比较，那么10叫做left参数，20叫做right参数。

当使用std::bind1st的时候，就表示绑定了left参数，也就是left参数不变了，而right参数就是对应容器中的element；
当使用std::bind2nd的时候，就表示绑定了right参数，也就是right参数不变了，而left参数就是对应容器中的element。
这下应该讲明白了。

二、再来看看std::bind

C++11中提供了std::bind。
bind()函数的意义就像它的函数名一样，是用来绑定函数调用的某些参数的。

bind的思想实际上是一种延迟计算的思想，将可调用对象保存起来，然后在需要的时候再调用。
而且这种绑定是非常灵活的，不论是普通函数、函数对象、还是成员函数都可以绑定，
而且其参数可以支持占位符，比如你可以这样绑定一个二元函数auto f = bind(&func, _1, _2);，调用的时候通过f(1,2)实现调用。

简单的认为就是std::bind就是std::bind1st和std::bind2nd的加强版。

三、怎么使用std::bind

一个知识点厉不厉害，归根到底还是要经过实践的考验，下面就来看看std::bind到底怎么用。

先看看《C++11中的std::function》中那段代码，
std::function可以绑定全局函数，静态函数，但是绑定类的成员函数时，必须要借助std::bind的帮忙。
但是话又说回来，不借助std::bind也是可以完成的，只需要传一个*this变量进去就好了，比如：

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;

class View
{
public:
    void onClick(int x, int y)
    {
        cout << "X : " << x << ", Y : " << y << endl;
    }
};


// 定义function类型, 三个参数
function<void(View, int, int)> clickCallback;


int main(int argc, const char * argv[])
{
    View button;


    // 指向成员函数
    clickCallback = &View::onClick;


    // 进行调用
    clickCallback(button, 10, 123);
    return 0;
}

再来一段示例谈谈怎么使用std::bind代码：

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;


int TestFunc(int a, char c, float f)
{
    cout << a << endl;
    cout << c << endl;
    cout << f << endl;


    return a;
}


int main()
{
    auto bindFunc1 = bind(TestFunc, std::placeholders::_1, 'A', 100.1);
    bindFunc1(10);


    cout << "=================================\n";


    auto bindFunc2 = bind(TestFunc, std::placeholders::_2, std::placeholders::_1, 100.1);
    bindFunc2('B', 10);


    cout << "=================================\n";


    auto bindFunc3 = bind(TestFunc, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3, std::placeholders::_1);
    bindFunc3(100.1, 30, 'C');


    return 0;
}

上面这段代码主要说的是bind中std::placeholders的使用。 std::placeholders是一个占位符。
当使用bind生成一个新的可调用对象时，
std::placeholders表示新的可调用对象的第几个参数和原函数的第几个参数进行匹配，这么说有点绕。比如：

auto bindFunc3 = bind(TestFunc, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3, std::placeholders::_1);
bindFunc3(100.1, 30, 'C');

可以看到，在bind的时候，第一个位置是TestFunc，除了这个，参数的第一个位置为占位符std::placeholders::_2，
这就表示，调用bindFunc3的时候，它的第二个参数和TestFunc的第一个参数匹配，以此类推。

四、使用std::bind的一些需要注意的地方：

bind预先绑定的参数需要传具体的变量或值进去，对于预先绑定的参数，是pass-by-value的；
对于不事先绑定的参数，需要传std::placeholders进去，从1开始，依次递增。placeholder是pass-by-reference的；

bind的返回值是可调用实体，可以直接赋给std::function对象；
对于绑定的指针、引用类型的参数，使用者需要保证在可调用实体调用之前，这些参数是可用的；
类的this可以通过对象或者指针来绑定。

五、为什么要用std::bind

当我们厌倦了使用std::bind1st和std::bind2nd的时候，现在有了std::bind，
你完全可以放弃使用std::bind1st和std::bind2nd了。

std::bind绑定的参数的个数不受限制，绑定的具体哪些参数也不受限制，由用户指定，这个bind才是真正意义上的绑定。
在Cocos2d-x中，我们可以看到，使用std::bind生成一个可调用对象，这个对象可以直接赋值给std::function对象；
在类中有一个std::function的变量，这个std::function由std::bind来赋值，
而std::bind绑定的可调用对象可以是Lambda表达式或者类成员函数等可调用对象，这个是Cocos2d-x中的一般用法。

以后遇到了“奇葩”用法再继续总结了，一次也总结不完的。

六、总结

又是一篇总结怎么使用的文章，如果你觉的看的不过瘾，觉的我的文章写的不痛不痒的，还想看点更深的东西，
比如std::bind是如何实现的啊？好吧，这篇文章确实没有说这些深层次的东西，
推荐这篇文章《bind原理图释》http://www.cnblogs.com/xusd-null/p/3698969.html，
希望这篇文章能满足你哦。