《STL源码剖析》理解之将类成员函数和for_each等算法结合

类成员函数可以通过函数适配器(function adapters)包装成一个仿函数(重载了operator()的类)，将其搭配于STL算法一起使用。

#include <algorithm>
#include <functional>
#include <vector>
#include <iostream>using namespace std;class Int
{
public:explicit Int(int i) : m_i(i) {}void print1() const { cout << '[' << m_i << ']'; }void print2(int i) const { cout << '[' << i << ']'; }
private:int m_i;
};int main()
{Int t1(3), t2(7), t3(20), t4(14), t5(68);vector‹Int> Iv;Iv.push_back(t1);Iv.push_back(t2);Iv.push_back(t3);Iv.push_back(t4);Iv.push_back(t5);for_each(Iv.begin(), Iv.end(), mem_fun_ref(&Int::print1));    //okfor_each(Iv.begin(), Iv.end(), mem_fun_ref(&Int::print2));    //err!!}

为何上述代码Int::print1可以搭配for_each使用而Int::print2却不行？我用vs2015编译上述语句出错时跟随所在err可以看到for_each的源代码：

template<class _InIt,class _Fn1> inlinevoid _For_each_unchecked(_InIt _First, _InIt _Last, _Fn1& _Func){    // perform function for each elementfor (; _First != _Last; ++_First)_Func(*_First);}

可知所调用的func的参数是迭代器解引用的对象，该对象类型和这里vector内value_type（元素类型）一样。显然print2的参数是int而不是Int。那么我把print2的参数改为Int是不是就可以了呢？

using namespace std;class Int
{...int get() { return m_i;  }void print2(Int i) const { cout << '[' << i.get() << ']'; }
};...for_each(Iv.begin(), Iv.end(), mem_fun_ref(&Int::print2));    //err!!

结果还是不行，编译报错“ c++ error 2064: term does not evaluate to a function taking 1 arguments”。既然抱怨的是“_Func这个函数不能转为接受一个参数的函数”，但以上代码使用的函数“print2”明明是只接受一个参数的函数，那为什么编译器还会报这个错呢？是因为在这个例子中，mem_fun_ref返回一个仿函数，而这个仿函数接受两个参数，一个是T*指针（也就是方法所在类对象的指针，可理解为this），第二个才是我们需要的Int。所以编译器会产生这个错误。

mem_fun_ref作为一个函数模板，内部返回了一个类模板对象mem_fun_ref_t，大概长这个样子：

template <class S, class T>
inline mem_fun_ref<S, T> mem_fun(S (T::*f)()){ return mem_fun_ref_t<S,T>(f); }template <class S, class T>
class mem_fun_ref_t : public unary_function<T, S> {
public:explicit mem_fun_ref_t(S (T::*pf)()) : f(pf) {}S operator()(T& r) const { return (r.*f)(); }
private:S (T::*f)();
};

mem_fun_ref_t其实是unary_function仿函数的适配器。反正它通过模板参数匹配的手法在mem_fun_ref_t内部推导出了了类的类型T，类成员函数的返回类型S，还存了这个成员函数的指针，一旦调用即operator()通过r.*f进行函数调用。注意f是指针，r.*f表示对f进行解引用（不是*（r.f）噢，这种写法虽然有点奇特）。

回归正题，解决上述这个无法将一个参数以上的成员函数应用于算法的问题，有2种方法：

1. 将函数print2改为一个静态方法，这样print2就无需this指针就可调用，和一个普通的函数指针无异，因此直接使用&Int::print2即可：

class Int {
public:explicit Int(int i) : m_i(i) {}static void print2(Int obj) { cout << '[' << obj.get() << ']'; }int get() { return m_i;  }
private:int m_i;
};for_each(Iv.begin(), Iv.end(), &Int::print2);

2. 使用bind，将将接受2个参数的print2绑定为真正接受一个参数Int的函数对象：

class Int {
public:explicit Int(int i) : m_i(i) {}void print2(Int obj) { cout << '[' << obj.get() << ']'; }int get() { return m_i;  }
private:int m_i;
};Int tmp(1);
for_each(Iv.begin(), Iv.end(), std::bind(&Int::print2, tmp, std::placeholders::_1));

以上。