包装器function

std::function模板类是一个通用的可调用对象的包装器，用简单的、统一的方式处理可调用对象。
template<class _Fty>
class function……
_Fty是可调用对象的类型，格式：返回类型(参数列表)。
包含头文件：#include <functional>
注意：
	重载了bool运算符，用于判断是否包装了可调用对象。
	如果std::function对象未包装可调用对象，使用std::function对象将抛出std::bad_function_call异常。
示例：
#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;// 普通函数
void show(int bh, const string& message) {cout << "亲爱的" << bh << "，" << message << endl;
}struct AA	// 类中有静态成员函数。
{static void show(int bh, const string& message) {cout << "亲爱的" << bh << "，" << message << endl;}
};struct BB	// 仿函数。
{void operator()(int bh, const string& message) {cout << "亲爱的" << bh << "，" << message << endl;}
};struct CC	// 类中有普通成员函数。
{void show(int bh, const string& message) {cout << "亲爱的" << bh << "，" << message << endl;}
};struct DD		// 可以被转换为普通函数指针的类。
{using Fun = void (*)(int, const string&);    // 函数指针的别名。operator Fun() {return show;	// 返回普通函数show的地址。}
};int main()
{using Fun = void(int, const string&);  // 函数类型的别名。// 普通函数。void(*fp1)(int, const string&) = show;	// 声明函数指针，指向函数对象。fp1(1, "我是一只傻傻鸟。");						// 用函数指针调用普通函数。function<void(int, const string&)> fn1 = show;    // 包装普通全局函数show。fn1(1, "我是一只傻傻鸟。");										// 用function对象调用普通全局函数show。// 类的静态成员函数。void(*fp3)(int, const string&) = AA::show;	// 用函数指针指向类的静态成员函数。fp3(2, "我是一只傻傻鸟。");							// 用函数指针调用类的静态成员函数。function<void(int, const string&)> fn3 = AA::show;		// 包装类的静态成员函数。fn3(2, "我是一只傻傻鸟。");												// 用function对象调用类的静态成员函数。// 仿函数。BB bb;bb(3, "我是一只傻傻鸟。");		// 用仿函数对象调用仿函数。function<void(int, const string&)> fn4 = BB();		// 包装仿函数。fn4(3, "我是一只傻傻鸟。");										// 用function对象调用仿函数。// 创建lambda对象。auto lb = [](int bh, const string& message) {cout << "亲爱的" << bh << "，" << message << endl;};lb(4, "我是一只傻傻鸟。");          // 调用lambda函数。function<void(int, const string&)> fn5 = lb;			// 包装lamba函数。fn5(4, "我是一只傻傻鸟。");										// 用function对象调用lamba函数。// 类的非静态成员函数。CC cc;void (CC:: * fp11)(int, const string&) = &CC::show;		// 定义类成员函数的指针。(cc.*fp11)(5, "我是一只傻傻鸟。");									// 用类成员函数的指针调用类的成员函数。function<void(CC&,int, const string&)> fn11 = &CC::show;	// 包装成员函数。fn11(cc,5, "我是一只傻傻鸟。");											// 用function对象调用成员函数。// 可以被转换为函数指针的类对象。DD dd;dd(6, "我是一只傻傻鸟。");						// 用可以被转换为函数指针的类对象调用普通函数。function<void(int, const string&)> fn12 = dd;			// 包装可以被转换为函数指针的类。fn12(6, "我是一只傻傻鸟。");										// 用function对象调用它。function<void(int, const string&)> fx=dd;try {if (fx) fx(6, "我是一只傻傻鸟。");}catch (std::bad_function_call e) {cout << "抛出了std::bad_function_call异常。";}
}

std::bind()模板函数是一个通用的函数适配器（绑定器），它用一个可调用对象及其参数，生成一个新的可调用对象，以适应模板。

包含头文件：#include <functional>

函数原型：

template< class Fx, class... Args >

    function<> bind (Fx&& fx, Args&...args);

Fx：需要绑定的可调用对象（可以是前两节课介绍的那六种，也可以是function对象）。

args：绑定参数列表，可以是左值、右值和参数占位符std::placeholders::_n，如果参数不是占位符，缺省为值传递，std:: ref(参数)则为引用传递。

std::bind()返回std::function的对象。

std::bind()的本质是仿函数。

示例一（bind的基本用法）：
#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;// 普通函数
void show(int bh, const string& message) {cout << "亲爱的" << bh << "号，" << message << endl;
}int main()
{function<void(int, const string&)> fn1 = show;function<void(int, const string&)> fn2 = bind(show, placeholders::_1, placeholders::_2);fn1(1, "我是一只傻傻鸟。");fn2(1, "我是一只傻傻鸟。");function<void(const string&, int)> fn3 = bind(show, placeholders::_2, placeholders::_1);fn3("我是一只傻傻鸟。", 1);function<void(const string&)> fn4 = bind(show, 3, placeholders::_1);fn4("我是一只傻傻鸟。");function<void(int, const string&,int)> fn5 = bind(show, placeholders::_1, placeholders::_2);fn5(1, "我是一只傻傻鸟。", 88);
}
示例二（绑定六种可调用对象）：
#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;// 普通函数
void show(int bh, const string& message) {cout << "亲爱的" << bh << "，" << message << endl;
}struct AA	// 类中有静态成员函数。
{static void show(int bh, const string& message) {cout << "亲爱的" << bh << "，" << message << endl;}
};struct BB	// 仿函数。
{void operator()(int bh, const string& message) {cout << "亲爱的" << bh << "，" << message << endl;}
};struct CC	// 类中有普通成员函数。
{void show(int bh, const string& message) {cout << "亲爱的" << bh << "，" << message << endl;}
};struct DD		// 可以被转换为普通函数指针的类。
{using Fun = void (*)(int, const string&);    // 函数指针的别名。operator Fun() {return show;	// 返回普通函数show的地址。}
};int main()
{// 普通函数。function<void(int, const string&)> fn1 = bind(show, placeholders::_1, placeholders::_2);    // 绑定普通全局函数show。fn1(1, "我是一只傻傻鸟。");										// 用function对象调用普通全局函数show。// 类的静态成员函数。function<void(int, const string&)> fn3 = bind(AA::show, placeholders::_1, placeholders::_2);		// 绑定类的静态成员函数。fn3(2, "我是一只傻傻鸟。");												// 用function对象调用类的静态成员函数。// 仿函数。function<void(int, const string&)> fn4 = bind(BB(), placeholders::_1, placeholders::_2);			// 绑定仿函数。fn4(3, "我是一只傻傻鸟。");										// 用function对象调用仿函数。// 创建lambda对象。auto lb = [](int bh, const string& message) {cout << "亲爱的" << bh << "，" << message << endl;};function<void(int, const string&)> fn5 = bind(lb, placeholders::_1, placeholders::_2);			// 绑定lamba函数。fn5(4, "我是一只傻傻鸟。");										// 用function对象调用lamba函数。// 类的非静态成员函数。CC cc;//function<void(CC&, int, const string&)> fn11 = bind(&CC::show, placeholders::_1, placeholders::_2, placeholders::_3);		// 绑定成员函数。//fn11(cc, 5, "我是一只傻傻鸟。");											// 用function对象调用成员函数。function<void(int, const string&)> fn11 = bind(&CC::show,&cc,placeholders::_1, placeholders::_2);		// 绑定成员函数。fn11(5, "我是一只傻傻鸟。");											// 用function对象调用成员函数。// 可以被转换为函数指针的类对象。DD dd;function<void(int, const string&)> fn12 = bind(dd, placeholders::_1, placeholders::_2);			// 绑定可以被转换为函数指针的类。fn12(6, "我是一只傻傻鸟。");										// 用function对象调用它。
}

写一个函数，函数的参数是函数对象及参数，功能和thread类的构造函数相同。
示例：
#include <iostream>
#include <thread>
#include <functional>        
using namespace std;void show0() {  // 普通函数。cout << "亲爱的，我是一只傻傻鸟。\n";
}void show1(const string& message) {  // 普通函数。cout << "亲爱的，" << message << endl;
}struct CC	// 类中有普通成员函数。
{void show2(int bh, const string& message) {cout << "亲爱的" << bh << "号，" << message << endl;}
};template<typename Fn, typename...Args>
auto show(Fn&& fn, Args&&...args) -> decltype(bind(forward<Fn>(fn), forward<Args>(args)...))
{cout << "表白前的准备工作......\n";auto f = bind(forward<Fn>(fn), forward<Args>(args)...);f();cout << "表白完成。\n";return f;
}int main()
{show(show0);show(show1,"我是一只傻傻鸟。");CC cc;auto f = show(&CC::show2,&cc, 3,"我是一只傻傻鸟。");f();//thread t1(show0);//thread t2(show1,"我是一只傻傻鸟。");//CC cc;//thread t3(&CC::show2,&cc, 3,"我是一只傻傻鸟。");//t1.join();//t2.join();//t3.join();
}

在消息队列和网络库的框架中，当接收到消息（报文）时，回调用户自定义的函数对象，把消息（报文）参数传给它，由它决定如何处理。
示例：
#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>                      // 线程类头文件。
#include <mutex>                      // 互斥锁类的头文件。
#include <deque>                      // deque容器的头文件。
#include <queue>                      // queue容器的头文件。
#include <condition_variable>  // 条件变量的头文件。
#include <functional>
using namespace std;void show(const string& message) {  // 处理业务的普通函数cout << "处理数据：" << message << endl;
}struct BB {  // 处理业务的类void show(const string& message) {cout << "处理表白数据：" << message << endl;}
};class AA
{mutex m_mutex;                                    // 互斥锁。condition_variable m_cond;                  // 条件变量。queue<string, deque<string>> m_q;   // 缓存队列，底层容器用deque。function<void(const string&)> m_callback;  // 回调函数对象。
public:// 注册回调函数，回调函数只有一个参数（消费者接收到的数据）。template<typename Fn, typename ...Args>void callback(Fn && fn, Args&&...args) {m_callback = bind(forward<Fn>(fn), forward<Args>(args)..., std::placeholders::_1);  // 绑定回调函数。}void incache(int num)     // 生产数据，num指定数据的个数。{lock_guard<mutex> lock(m_mutex);   // 申请加锁。for (int ii = 0; ii < num; ii++){static int bh = 1;           // 超女编号。string message = to_string(bh++) + "号超女";    // 拼接出一个数据。m_q.push(message);     // 把生产出来的数据入队。}//m_cond.notify_one();     // 唤醒一个被当前条件变量阻塞的线程。m_cond.notify_all();          // 唤醒全部被当前条件变量阻塞的线程。}void outcache() {    // 消费者线程任务函数。while (true) {// 把互斥锁转换成unique_lock<mutex>，并申请加锁。unique_lock<mutex> lock(m_mutex);// 1）把互斥锁解开；2）阻塞，等待被唤醒；3）给互斥锁加锁。m_cond.wait(lock, [this] { return !m_q.empty(); });// 数据元素出队。string message = m_q.front();  m_q.pop();cout << "线程：" << this_thread::get_id() << "，" << message << endl;lock.unlock();      // 手工解锁。// 处理出队的数据（把数据消费掉）。if (m_callback) m_callback(message);  // 回调函数，把收到的数据传给它。}}
};int main()
{AA aa;// aa.callback(show);                   // 把普通函数show()注册为回调函数。BB bb;aa.callback(&BB::show, &bb);    // 把类成员函数BB::show()注册为回调函数。thread t1(&AA::outcache, &aa);     // 创建消费者线程t1。thread t2(&AA::outcache, &aa);     // 创建消费者线程t2。thread t3(&AA::outcache, &aa);     // 创建消费者线程t3。this_thread::sleep_for(chrono::seconds(2));    // 休眠2秒。aa.incache(2);      // 生产2个数据。this_thread::sleep_for(chrono::seconds(3));    // 休眠3秒。aa.incache(5);      // 生产5个数据。t1.join();   // 回收子线程的资源。t2.join();t3.join();
}

C++虚函数在执行过程中会跳转两次（先查找对象的函数表，再次通过该函数表中的地址找到真正的执行地址），这样的话，CPU会跳转两次，而普通函数只跳转一次。
CPU每跳转一次，预取指令要作废很多，所以效率会很低。（百度）
为了管理的方便（基类指针可指向派生类对象和自动析构派生类），保留类之间的继承关系。
示例：
#include <iostream>         // 包含头文件。
#include <functional>
using namespace std;struct Hero  {							// 英雄基类//virtual void show() { cout << "英雄释放了技能。\n"; }function<void()> m_callback;        // 用于绑定子类的成员函数。// 注册子类成员函数，子类成员函数没有参数。template<typename Fn, typename ...Args>void callback(Fn&& fn, Args&&...args) {m_callback = bind(forward<Fn>(fn), forward<Args>(args)...);}void show() { m_callback(); }   // 调用子类的成员函数。
};struct XS :public Hero  {			// 西施派生类void show() { cout << "西施释放了技能。\n"; }
};struct HX :public Hero  {			// 韩信派生类void show() { cout << "韩信释放了技能。\n"; }
};int main()
{// 根据用户选择的英雄，施展技能。int id = 0;     // 英雄的id。cout << "请输入英雄（1-西施；2-韩信。）：";cin >> id;// 创建基类指针，将指向派生类对象，用基类指针调用派生类的成员函数。Hero* ptr = nullptr;if (id == 1) {            // 1-西施ptr = new XS;ptr->callback(&XS::show, static_cast<XS*>(ptr));  // 注册子类成员函数。}else if (id == 2) {     // 2-韩信ptr = new HX;ptr->callback(&HX::show, static_cast<HX*>(ptr));  // 注册子类成员函数。}if (ptr != nullptr) {ptr->show();		// 调用子类的成员函数。delete ptr;			// 释放派生类对象。}
}