可变参数模板与包装器

抱歉：铁汁们，最近在做兼职，积累社会经验，多有拖欠，请多多包涵（抱拳）

引子：接上回我们讲了C++11的几种新增，今天就来接着讲C++11中比较有用的二个东西可变参数模板与包装器。

可变参数模板：当我们进行cout来打印时或cin来进行输入时，我们发现我们打印使用任意数量好任意数量类型的东西，你是否会思考为什么呢？其实都是可变参数模板的功劳，那何为可变参数模板呢？

概念：

可变参数模板是C++11引入的一个特性，它允许模板函数或类接受任意数量的模板参数。这种特性极大地增强了模板的灵活性，使得我们可以编写能够接受不确定数量参数的泛型代码。在标准库中，std::cout 和 std::cin 就是使用了可变参数模板技术的典型例子

可变参数模板的基本语法：

template<typename... Args>
ReturnType functionName(Args&&... args) {
    // 使用args包中的参数
}

这里的 Args... 是一个模板参数包（template parameter pack），而 args... 是一个函数参数包,它们允许函数或类模板接受任意数量的参数。

如何显示参数包里面的参数呢？

一，利用递归

//递归终止函数
template <class T>
void ShowList(const T& t)
{cout << t << endl;
}
// 展开函数
template <class T, class ...Args>
void ShowList(T value, Args... args)
{cout << value << " ";ShowList(args...);
}

二，利用逗号表达式

template <class T>
void PrintArg(T t)
{cout << t << " ";
}
//展开函数
template <class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{int arr[] = { (PrintArg(args), 0)... };cout << endl;
}

STL容器中的empalce相关接口函数（利用了可变参数模板）：

区别：直接构造》》》

但是我们会发现其实差别也不到，as:emplace_back是直接构造了，push_back // 是先构造，再移动构造，其实也还好

实例代码：

#include <vector>
#include <string>
#include <map>int main() {// 使用emplace_back在vector中构造一个字符串std::vector<std::string> strings;strings.emplace_back("Hello, World!");// 使用emplace在map中构造一个键值对std::map<int, std::string> scores;int studentId = 1;scores.emplace(std::piecewise_construct,std::forward_as_tuple(studentId),std::forward_as_tuple("A"));return 0;
}

可变参数的引用：

一，实现print()任意打印！（其实也可以用输出流来打印自定义类型数据）

#include <iostream>// 可变参数模板函数，用于打印任意数量和类型的参数
template<typename... Args>
void print(Args... args) {((std::cout << args << ", "), ...); // 使用C++17的折叠表达式std::cout << "\n"; // 换行
}int main() {print(1, "Hello", 3.14, 'a'); // 打印整数、字符串、浮点数和字符
}

二，你可以使用可变参数模板来实现递归模板函数，例如计算参数包中所有整数的和：

template<typename T>
T sum(T value) {return value;
}template<typename T, typename... Args>
T sum(T first, Args... rest) {return first + sum(rest...);
}int main() {auto total = sum(1, 2, 3, 4, 5); // 计算1+2+3+4+5std::cout << "Total: " << total << std::endl; // 输出15
}

包装器

在C++中，"包装器"可能指的是多种不同的概念，但通常它指的是一种设计模式或技术，用于提供一个接口或包装，以改变或增强现有对象或类型的功能。在C++11中，包装器可能与智能指针、lambda表达式或函数包装有关

function

在C++中，function 是标准库中的一个模板类，位于 <functional> 头文件中。std::function 是一个通用的多态函数包装器，它可以存储、调用和复制任何可调用对象，例如普通函数、Lambda表达式、函数对象以及成员函数指针。

std::function 的主要用途是提供一个可调用的接口，该接口可以与任何类型的可调用实体一起工作，而不需要关心其具体的类型。这使得 std::function 成为实现回调机制、事件处理等模式的理想选择。

注意点：

1，function使用为<返回类型（引用类型，引用类型）>

2，function来包装普通成员函数时要用&，返回要传this*所以我们参数要加一个类*来进行通过

测试代码as:

double e(const int&a,const int&b)
{return (a + b) / 2;
}class b
{
public:double e(const int& a, const int& b){return (a + b) / 3;}
};int main()
{auto vt3 = bind(e, 100, placeholders::_1);cout << vt3(2) << endl;function<double(int, int)> vt = &e;cout << vt(3,3) << endl;function<double(b, int, int)> vt1 = &b::e;function<double(b*, int, int)> vt2 = &b::e;cout << vt1(b(), 3, 3) << endl;b h;cout << vt2(&h, 3, 3) << endl;function<double(int)> vt4 = bind(&b::e, b(),placeholders::_1,100);cout << vt4(2) << endl;return 0;	
}

bind:

std::bind 是 C++ 标准库中的一个函数模板，位于 <functional> 头文件中。它用于创建一个新的可调用对象（通常是一个函数对象），这个新对象将一个或多个参数绑定到一个可调用实体（如函数、Lambda 表达式、成员函数等）的参数上。std::bind 返回一个 std::function 对象，它可以在之后被调用。

底层：

注意点：

1，使用时，可以用来绑定调用顺序，或者进行绑定参数

2，调用bind的一般形式：auto newCallable = bind(callable,arg_list); 其中，newCallable本身是一个可调用对象，arg_list是一个逗号分隔的参数列表，对应给定的 callable的参数。当我们调用newCallable时，newCallable会调用callable,并传给它arg_list中 的参数。 arg_list中的参数可能包含形如_n的名字，其中n是一个整数，这些参数是“占位符”，表示 newCallable的参数，它们占据了传递给newCallable的参数的“位置”。数值n表示生成的可调用对 象中参数的位置：_1为newCallable的第一个参数，_2为第二个参数，以此类推

测试代码：

double e(const int&a,const int&b)
{return (a + b) / 2;
}class b
{
public:double e(const int& a, const int& b){return (a + b) / 3;}
};int main()
{auto vt3 = bind(e, 100, placeholders::_1);cout << vt3(2) << endl;function<double(int, int)> vt = &e;cout << vt(3,3) << endl;function<double(b, int, int)> vt1 = &b::e;function<double(b*, int, int)> vt2 = &b::e;cout << vt1(b(), 3, 3) << endl;b h;cout << vt2(&h, 3, 3) << endl;function<double(int)> vt4 = bind(&b::e, b(),placeholders::_1,100);cout << vt4(2) << endl;return 0;	
}

智能指针包装器：

C++11引入了新的智能指针类型，如std::unique_ptr、std::shared_ptr和std::weak_ptr，它们可以被视为原始指针的包装器，提供了自动内存管理。

有趣的连接：（可拿来做题）

感谢大家支持，下次要讲什么？我先来个图，大家猜猜（偷笑）