c++11中function，lambda，bind之间的关系

std::function类模板

• 是什么
  • 抽象了函数参数以及返回值的类模板
• 抽象
  • 把任意函数包装成一个对象，该对象可以保持、传递及复制
  • 动态绑定，只需修改该对象（赋值不同的function对象），实现类似多态的效果
• 用途
  1. 保存普通函数，类静态成员函数
  2. 保持仿函数
  3. 保存类成员函数
  4. 保存lambda表达式
  5. 保持bind返回函数对象

仿函数（函数对象）

• 是什么
  • 重载了操作符()的类
• 特征
  • 可以有状态，通过成员变量进行存储
  • 闭包：有状态的函数对象称为闭包

lambda表达式

• 是什么
  • 一种方便创建匿名函数对象的语法糖
• 构成
  1. []捕获列表
     • 值捕获
       1. 默认只读，不能修改
       2. mutable可读可写，但是并不会修改外部变量的值
     • 引用捕获
       1. 可读可写，会修改外部变量的值
     • []指定函数内部可以访问的外部变量
     • 本质：外部变量将转变为类的成员变量（形成闭包）
  2. ()参数列表
  3. ->指定返回值
     • 可省略，因为有类型推导
  4. {}函数体
• 原理
  • 编译的时候会将lambda表达式转变成一个函数对象
  • 根据lambda参数列表重载operator()

bind是函数适配器

• 是什么
  • 用来通过绑定函数以及函数参数的方式生成函数对象的模板函数
  • 提供了占位符，实现灵活的参数绑定
• 特征
  • 绑定函数以及函数参数，从而构成一个函数对象（闭包）
  • 允许修改参数顺序

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void hello(int count)
{
    cout << "hello number:" << count << endl;
}
class CHello{
public:
    void hello(int count)
    {
        cout << "CHello::hello number:" << count << endl;
    }
};

int main()
{
    auto f_hello9 = bind(&hello, 9);
    f_hello9(); // 这样就不用传参数了

    CHello c;
    auto f_hello10 = bind(&CHello::hello, &c, 10); // 成员函数需要传this
    f_hello10();

    auto f_hello11 = bind(&CHello::hello, &c, placeholders::_1); // 占位符
    f_hello11(11);
}

总结

• function是一个用来描述函数对象的类型（一种统一对有函数特性的内容的抽象）
• 仿函数（即函数对象是本质）
• lambda表达式是用来生成匿名函数（本质上是生成一个函数对象），可以访问外部变量
• bind也是用来生成函数对象，将函数与参数进行绑定

C++11中左值引用与右值引用的区别及意义

左值引用与右值引用的区别

• 左值引用是对左值的引用；右值引用是对右值的引用
  • 特殊情况：
    • const左值引用能指向右值，局限是不能修改
    • 右值引用通过std::move可以指向左值（进行了转化）
  • 声明出来的左值引用或右值引用都是左值
• 功能差异
  1. 左值引用是避免对象的拷贝
     • 传参
     • 函数返回值
  2. 右值引用
     • 实现移动语义
       • 通过实现移动语义，避免资源的重新分配（对于资源来说：浅拷贝有重复delete的问题，而深拷贝又有资源拷贝的问题，而移动语义则彻底实现了权限的转移，对于数据库连接、文件开启和关闭都可以通过移动语义转移所有权）
       • stl应用非常广泛(提高stl效率)
       • std::unique_ptr
     • 实现完美转发

区别左值与右值

左值

• 可以在等号左边，能够取地址，具有名字
• 举例
  1. 变量名
  2. 返回左值引用的函数调用
  3. 前置自增和前置自减
  4. 赋值运算或符合赋值运算符表达式
  5. 解引用表达式

右值

• 只能放在等号右边，不能取地址，不具有名字
• 纯右值
  1. 字面值
  2. 返回非引用类型的函数调用
  3. 后置自增，后置自减
  4. 算术表达式（a+b）
  5. 逻辑表达式（a&&b）
  6. 比较表达式（a==b,a>=b,a< b ）
• 将亡值
  1. c++11新引入的与右值引用（移动语义）相关的值类型
  2. 将亡值用来触发移动构造或移动赋值构造，进行资源转移，之后将亡值将调用析构
  3. 通过std::move,static_cast<T&&>(x)将左值转化为将亡值
     1. 将左值转为右值
     2. 使拷贝变为移动

右值引用的意义

• 实现移动语义
  • 通过实现移动语义，避免资源的重新分配（对于资源来说：浅拷贝有重复delete的问题，而深拷贝又有资源拷贝的问题，而移动语义则彻底实现了权限的转移，对于数据库连接、文件开启和关闭都可以通过移动语义转移所有权）
  • 移动构造、移动赋值构造
  • stl应用非常广泛(提高stl效率)
  • std::unique_ptr
• 实现完美转发
  • 什么是完美转发？
    • 转发：函数模板可以将自己的参数完美地转发给内部调用的其他函数
    • 完美：完美是指不仅能准确地转发参数的值，还能保证被转发的参数左右值属性不变
  • 怎么实现的完美转发？
    • C++11之前是不完美转发（在没有转发语义T&&的时候，我们只能用const T&来指向右值，但是该值实际上已经是const T类型的引用了）
    • 借用T&&实现转发语义，引用了引用折叠规则（但不管是用左值引用还是右值引用去指向传进来的值，他都已经是左值了）
      • 引用折叠规则：
        1. 参数为左值或左值引用时，T&&转化为A&
        2. 参数为右值或右值引用时，T&&将转化为A&&
    • 所以同时需要使用forward(v)
      • T为左值引用类型，v将转化为T类型的左值
      • T为右值引用类型，v将转化为T类型的右值

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void func(int& n){
    cout << "lvalue=" << n << endl;
}
void func(int&& n){
    cout << "rvalue=" << n << endl;
}
template<typename T>
void revoke(T &&t){
    func(forward<T>(t));
}