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std::function是怎样实现的(大致实现原理)?

xuwenyan5个月前 (07-11)c++311

std::function是怎样实现的?

首先必须实现一个默认的模板函数,然后根据参数个数特例化不同的实现,在没有变长参数模块语法支持时,只能根据参数个数特例化多个实现,非常繁琐。有了语法支持后,可以使用变长参数模板轻松实现任意个数参数的function。

大致实现如下:

不需要参数时:

namespace my {
  template <typename TR>
  class function{};

  template <typename TR>
  class function<TR()> {
    using PFunc = TR(*)();
    PFunc pfunc_;
  public:
    function(PFunc pfunc)
      : pfunc_(pfunc) {
    }

    TR operator()() {
      return pfunc_();
    }
  };
}

需要一个参数时:

namespace my {
  template <typename TR>
  class function{};

  template <typename TR, typename TArg>
  class function<TR(TArg)> {
    using PFunc = TR(*)(TArg);
    PFunc pfunc_;
  public:
    function(PFunc pfunc)
      : pfunc_(pfunc) {
    }

    TR operator()(TArg arg) {
      return pfunc_(arg);
    }
  };
}

当需要两个参数时:

namespace my {
  template <typename TR>
  class function{};

  template <typename TR, typename TArg1, typename TArg2>
  class function<TR(TArg1, TArg2)> {
    using PFunc = TR(*)(TArg1, TArg2);
    PFunc pfunc_;
  public:
    function(PFunc pfunc)
      : pfunc_(pfunc) {
    }

    TR operator()(TArg1 arg1, TArg2 arg2) {
      return pfunc_(arg1, arg2);
    }
  };
}

更多个数的参数同理增加参数就行,接下来介绍使用变长参数模板如何实现

使用变长参数模块实现

namespace my {
  template <typename>
  class function {};

  template <typename TR, typename ...TArgs>
  class function<TR(TArgs...)> {
    using PFunc = TR(*)(TArgs...);
    PFunc pfunc_;
  public:
    function(PFunc pfunc)
      : pfunc_(pfunc) {
    }

    TR operator()(TArgs... args) {
      return pfunc_(args...);
    }
  };
}

int subtraction(int a, int b) {
  return a - b;
}

int main() {
  std::function<int(int, int)> sub1 = subtraction;
  my::function<int(int, int)> sub2 = subtraction;
  printf("%d", sub1(5, 2));
  printf("%d", sub2(5, 2));

  system("pause");
  return 0;
}



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