boost::function的用法(二)

boost function是一组类和模板组合，用于包装各种函数。从功能上，它类似于函数指针，但是比函数指针的功能更强大。

使用boost function，必须包含头文件

[cpp] view plaincopy  
 #include <boost/function.hpp>  

除了头文件外，不需要额外的库。

注意，boost function有两种形式：一种为推荐形式；另外一种为可移植形式。推荐形式的语法更加简洁；可移植形式的可移植性好，但是语法罗嗦。由于目前的gcc/vc的版本都已经能够使用推荐形式了，因此，可移植形式就不在描述。有兴趣的可以参阅boost相关文档。

boost function 基本用法

例如，有一个函数

[cpp] view plaincopy  
 float int_div(int x, int y)  
 {  
     return ((float)x)/y;  
 }  

我们可以这样使用

[cpp] view plaincopy  
 boost::function<float (int x, int y)> f;  
 f = int_div;  
 std::cout<< f(5,3) << std::endl;  

可以看到，它的用法和函数指针很相似的。

当然，boost::function不止这些，请看下面的函数对象：

[cpp] view plaincopy  
 struct int_add {  
     float operator()(int x, int y) {  
         return (float)(x + y);  
     }  
 };  

上面的 boost::function<float (int x, int y)> f 声明的f对象，仍旧可以保存int_add：

[cpp] view plaincopy  
 f = int_add();  
 std::cout << "f add : "<< f(10,20) << std::endl;  

另外，boost::function还可以用来判断函数是否为空

[cpp] view plaincopy  
 if(f)  
     std::cout  << " f is ok!"<< std::endl;  

要清空f，可以使用

[cpp] view plaincopy  
 f = 0;  
 if(!f)  
     std::cout << "f is cleard!" << std::endl;  

针对成员函数

成员函数，也可以被绑定，如有类

[cpp] view plaincopy  
 struct X {  
     int foo(int x) {  
         std::cout << "X " << this << " foo x="<<x << std::endl;  
         return x + 100;  
     };  
 };  

可以这样使用

[cpp] view plaincopy  
 boost::function<int (X*, int)> mf;  
 mf = &X::foo;  
   
 X x;  
 mf(&x, 5);  

和bind同时使用

在需要包装参数的场合，我们可以配合boost::bind一起使用。

首先，加入boost::bind的头文件

[cpp] view plaincopy  
 #include <boost/bind.hpp>  

这样使用

[cpp] view plaincopy  
 boost::function<int (int)> mbf;  
 mbf = bind(&X::foo, &x, _1);  
 mbf(10);  

bind将x的指针保存在function对象中。

function factory

function factory是一个封装类工厂的模板。它有两种，一种是value_factory，一种是factory。

[cpp] view plaincopy  
 boost::factory<T*>()(arg1,arg2,arg3)   
 // same as new T(arg1,arg2,arg3)  
   
 boost::value_factory<T>()(arg1,arg2,arg3)  
 // same as T(arg1,arg2,arg3)  

使用function factory的原因

我们考虑这样的场景：使用抽象工厂模式，有一个接口，有若干个实现，通常的做法是这样的：

[cpp] view plaincopy  
 //声明接口  
 class Interface   
 {  
 public:  
    virtual void print(int a) = 0; //接口函数  
 };  
 //声明抽象工厂  
 class Interface_Factory {  
 public:  
     virtual Interface * create() = 0;  
 };  

然后，我们有若干个实现

[cpp] view plaincopy  
 class ImplA : public Interface  
 {  
 public:  
    virtual void print(int a) {  
       std::cout << "== A ==  a=" << a << std::endl;  
    }  
 };  
 //提供ImplA的类工厂  
 class ImplA_Factory : public Interface_Factory  
 {  
 public:  
     Interface * create() { return new ImplA(); }  
     static ImplA_Factory _implAFactory;  
 };  
 ImplA_Factory ImplA_Factory::_implAFactory;  
   
 //同理,ImplB的实现  
   
 class ImplB : public Interface  
 {  
 public:  
    virtual void print(int a) {  
       std::cout << "== B ==  a=" << a << std::endl;  
    }  
 };  
 //提供ImplB的类工厂  
 class ImplB_Factory : public Interface_Factory  
 {  
 public:  
     Interface * create() { return new ImplB(); }  
     static ImplB_Factory _implBFactory;  
 };  
 ImplB_Factory ImplB_Factory::_implBFactory;  

如果你要使用它，就需要这些写

[cpp] view plaincopy  
 std::map<std::string, Interface_Factory*> factories;  
   
 int main()  
 {  
     factories["A"] = &ImplA_Factory::_implAFactory;  
     factories["B"] = &ImplB_Factory::_implBFactory;  
 .....  
 }  

如果仔细观察下，就会发现，实际上，ImplA_Factory和ImplB_Factory的内容几乎都一样。但是却写了不少重复性的代码。factory就是解决该问题的。

factory的解决之道

使用boost::factory，是完全不需要定义Interface_Factory接口和对应的实现的，我们定义一个boost::function对象，替代Interface_Factory

[cpp] view plaincopy  
 typedef boost::function< I *() > I_factory; //替代Interface_Factory的定义  

用boost::factory替代ImplA_Factory和ImplB_Factory:

[cpp] view plaincopy  
 std::map<std::string, I_factory> factories;  
 ....  
   
     factories["A"] = boost::factory<ImplA*> ();  //等价于 &ImplA_Factory::_ImplAFactory;  
     factories["B"] = boost::factory<ImplB*> (); //等价于 &ImplB_Factory::_ImplBFactory;  

在使用的时候，与普通方法丝毫不差，如

[cpp] view plaincopy  
 void run_interface(const char* name)  
 {  
     I_factory factory = factories[name];  
     if(!factory)  
     {     
         std::cout<<"factory " << name << " is not exist" << std::endl;  
         return;  
     }     
     I *i = factory();  
     i->print(100);  
     delete i;  
 }  

通过判断factory的函数是否为空，就可以知道对应的类实现是否存在。我们可以这样简单的使用

[cpp] view plaincopy  
 run_interface("A");  
 run_interface("B");  
 run_interface("C");  

由于"C"对象不存在，因此，将打印 "factory C is not exist"的信息。

OverloadedFunction

考虑下面的代码

[cpp] view plaincopy  
 const std::string& identity_s(const std::string& x) // Function (as pointer).  
     { return x; }  
   
 int identity_i_impl(int x) { return x; }  
 int (&identity_i)(int) = identity_i_impl; // Function reference.  
   
 double identity_d_impl(double x) { return x; }  
 boost::function<double (double)> identity_d = identity_d_impl; // Functor.  

在调用他们的时候，必须使用各自的函数名：identity_i, indentity_s, indentity_d; 例如

[cpp] view plaincopy  
 BOOST_TEST(identity_s("abc") == "abc");  
 BOOST_TEST(identity_i(123) == 123);  
 BOOST_TEST(identity_d(1.23) == 1.23);  

但是，使用OverlaodedFunction，就可以使用统一的名字identity来调用了：

[cpp] view plaincopy  
 boost::overloaded_function<  
       const std::string& (const std::string&)  
     , int (int)  
     , double (double)  
 > identity(identity_s, identity_i, identity_d);  
   
 // All calls via single `identity` function.  
 BOOST_TEST(identity("abc") == "abc");  
 BOOST_TEST(identity(123) == 123);  
 BOOST_TEST(identity(1.23) == 1.23);  