我怎样才能 std::bind 一个用户提供的函数到 std::function 类型的成员变量？

Question

我有一个带有成员变量std::function customCallback的class，我需要让用户自定义它的行为。 customCallback 应将 const std::array<int, N>& 和 int 作为输入，以及 return 和 std::array<int, N>（其中 N 是模板参数）。

我目前正在使用std::bind来实现，但我不明白为什么编译失败。我错过了什么？

由于原始代码涉及继承和模板，因此我在我的最小可重现示例 (live code here) 中也包含了继承和模板。

用户应该能够使用构造函数或成员函数来设置自定义行为。

base.h:

#include <array>
#include <functional>

template <std::size_t N>
class BaseClass {
public:
    virtual std::array<int, N> CustomBehavior(const std::array<int, N>& user_array, int user_number) = 0;    
protected:
    std::array<int, N> my_array = {0, 0};
};

derived.h:

#include <base.h>
#include <cstddef>

template <std::size_t N>
class DerivedClass : public BaseClass<N> {
public:
    DerivedClass() = default;

    DerivedClass(std::function<std::array<int, N>(const std::array<int, N>&, int)> custom_f)
        : customCallback(std::bind(custom_f, std::ref(std::placeholders::_1), std::placeholders::_2)) {}

    void SetCustomBehavior(std::function<std::array<int, N>(const std::array<int>&, int)> custom_f) {
        customCallback = std::bind(custom_f, std::ref(std::placeholders::_1), std::placeholders::_2);
    }

    std::array<int, N> CustomBehavior(const std::array<int, N>& user_array, int user_number) override {
        if (customCallback)
            this->my_array = customCallback(user_array, user_number);
        return this->my_array;
    }

private:
    std::function<std::array<int, N>(const std::array<int, N>&, int)> customCallback;
};

main.cpp:

#include <derived.h>
#include <cassert>

static constexpr std::size_t MySize = 2;

std::array<int, MySize> my_behavior(const std::array<int, MySize>& input_array, int a) {
    return {a * input_array[0], a * input_array[1]};
}

int main() {

    std::array<int, MySize> my_array = {1, 1};

    // Default constructor (COMPILES)
    DerivedClass<MySize> foo_1; // OK
    std::array<int, MySize> bar_1 = foo_1.CustomBehavior(my_array, 2);
    assert(bar_1[0] == 0 && bar_1[1] == 0);

    // Custom constructor (ERROR)
    DerivedClass<MySize> foo_2(my_behavior); // COMPILATION ERROR
    std::array<int, MySize> bar_2 = foo_2.CustomBehavior(my_array, 2);
    assert(bar_2[0] == 2 && bar_2[1] == 2);

    // Custom behavior set later on (ERROR)
    DerivedClass<MySize> foo_3;  // OK
    foo_3.SetCustomBehavior(my_behavior); // COMPILATION ERROR
    std::array<int, MySize> bar_3 = foo_3.CustomBehavior(my_array, 2);
    assert(bar_3[0] == 2 && bar_3[1] == 2);

    return 0;
}

我没有包括整个编译错误，因为它相当长，但是可以看到 live code here。

Answer 1

好吧，对于初学者来说，您遇到的第一个错误是 Derived::SetCustomBehavior() 中 std::array<int> 上的错误：

error: wrong number of template arguments (1, should be 2)

您在 std::ref(std::placeholders::_1) 上也有错误，应该只是 std::placeholders::_1.

修复这两个错误，然后代码编译并运行（使用更正的断言）：

Online Demo

也就是说，在这种情况下您实际上根本不需要 std::bind()。您的 custom_f 参数与 customCallback 成员的类型相同，因此只需将 custom_f 按原样分配给 customCallback.

帮自己一个忙 - 为您的 std::function 和 std::array 类型创建类型别名，使您的代码更具可读性。

试试这个：

base.h

#include <array>
#include <functional>
#include <cstddef>

template<std::size_t N>
using intArray = std::array<int, N>;

template<std::size_t N>
using callbackType = 
std::function<intArray<N>(const intArray<N>&, int)>;

template <std::size_t N>
class BaseClass {
public:
    virtual intArray<N> CustomBehavior(const intArray<N>& user_array, int user_number) = 0;
protected:
    intArray<N> my_array = {0, 0};
};

derived.h:

#include "base.h"

template <std::size_t N>
class DerivedClass : public BaseClass<N> {
public:
    DerivedClass() = default;

    DerivedClass(callbackType<N> custom_f)
        : customCallback(std::move(custom_f))
    {}

    void SetCustomBehavior(callbackType<N> custom_f) {
        customCallback = std::move(custom_f);
    }

    intArray<N> CustomBehavior(const intArray<N>& user_array, int user_number) override {
        if (customCallback)
            this->my_array = customCallback(user_array, user_number);
        return this->my_array;
    }

private:
    callbackType<N> customCallback;
};

main.cpp:

#include "derived.h" 
#include <cassert>

static constexpr std::size_t MySize = 2;
using myIntArray = intArray<MySize>;

myIntArray my_behavior(const myIntArray& input_array, int a) {
    return {a * input_array[0], a * input_array[1]};
}

int main() {
    myIntArray my_array = {1, 1};

    // Default constructor
    DerivedClass<MySize> foo_1;

    myIntArray bar_1 = foo_1.CustomBehavior(my_array, 2);
    assert(bar_1[0] == 0 && bar_1[1] == 0);

    // Custom constructor
    DerivedClass<MySize> foo_2(my_behavior);
    myIntArray bar_2 = foo_2.CustomBehavior(my_array, 2);
    assert(bar_2[0] == 2 && bar_2[1] == 2);

    // Custom behavior set later on
    DerivedClass<MySize> foo_3;
    foo_3.SetCustomBehavior(my_behavior);
    myIntArray bar_3 = foo_3.CustomBehavior(my_array, 2);
    assert(bar_3[0] == 2 && bar_3[1] == 2);

    return 0;
}

Online Demo

我怎样才能 std::bind 一个用户提供的函数到 std::function 类型的成员变量？

How can I std::bind a user-provided function to a member variable of type std::function?

c++

stdbind

c++11

std-function

c++17