C++ 一般如何将成员函数转换为独立函数（用作函数参数）？

Question

对于模板函数的函数参数，我发现自己经常将成员函数包装在 lambda 中以创建相同的独立函数，其中第一个参数是对象。

一个（虚拟）示例：

class A
{
public:
    double f1() const;
    double f2(int i) const;

    // some data
};

template <typename Func>
double calculateSum(std::vector<A> as, Func f)
{
    double result = 0.0;
    for (auto a : as)
        result += f(a);
    return result;
}

int main()
{
    std::vector<A> as;
    int i = 0;
    auto sum1 = calculateSum(as, [](const A& a) { return a.f1(); });
    auto sum2 = calculateSum(as, [&i](const A& a) { return a.f2(i); });
    return 0;
}

有没有办法更通用地定义这样的 lambda？或者有没有办法直接引用成员函数而不是使用 lambdas ？

Answer 1

您可以使用 C++14 通用 lambda 来帮助解决此问题。像这样定义你的通用 lambda：

auto bindMem = [](auto f, auto& ... memArgs) { return [f, &memArgs...](auto& a) { return (a.*f)(memArgs...); }; };

摘要：这将创建一个通用 lambda，对其的调用会产生另一个 lambda。第一个 lambda 获取您要调用的成员函数，以及任何绑定参数（this 对象除外）。它生成第二个 lambda，然后它需要对象本身并使用早期绑定的参数对其应用成员函数调用。

因此，对于您的用例，您拥有整洁的外观：

auto sum1 = calculateSum(as, bindMem(&A::f1));
auto sum2 = calculateSum(as, bindMem(&A::f2,i));

这样做的好处是完全相同的bindMem lambda 将适用于任何类和任何成员函数，具有任意参数列表。因此，就您的意思而言，它确实是通用的。

Answer 2

经过一番研究，感谢@happydave的建议，我将采用以下答案：

auto sum1 = calculateSum(as, std::mem_fn(&A::f1));

第二个总和不能这样处理，应该保持为 lambda。但是，一般来说，客户端代码是参数提供者的可能性似乎较小（在这种情况下，无论如何都需要将参数传递给模板函数（并且 lambda 捕获是一种很好的方法））。在许多情况下，模板函数也提供传递函数的参数，std::mem_fn 就可以了。

Answer 3

您可以为此使用std::bind()。

Bind 接受一个函数和你想要的许多参数，并返回一个不错的std::function 对象。您可以在创建时指定参数，也可以在调用返回的函数时使用占位符来指定它们。

#include <functional>
...
auto sum1 = calculateSum(as, std::bind(&A::f1, std::placeholders::_1));
auto sum2 = calculateSum(as, std::bind(&A::f2, std::placeholders::_1, i);

请记住，非静态成员函数将类实例作为其第一个参数（尽管大多数情况下它是隐式完成的，但这不是其中之一），这就是我们使用占位符的原因。 当您现在执行f(a) 时，a（类实例）将替换该占位符。

延伸阅读：Bind、Placeholders