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boost::bind的简单实现
在上一篇blog中简单的实现了boost::function，支持带有2个参数的函数/函数指针，函数对象，函数适配器/bind类，以及带有1个参数的成员函数指针。
本文接着来介绍如何实现一个简单的boost::bind。
基本目标如下：
1、支持接收0个参数的函数/函数指针，函数对象。
2、支持接收1个参数的函数/函数指针，函数对象。
3、支持接收2个参数的函数/函数指针，函数对象。
首先，解决占位符的问题：
1 namespace 2 { 3 4 struct Placeholders1 5 { 6 } _1; 7 8 struct Placeholders2 9 {10 } _2;11 12 }
使用匿名namespace的原因是防止不同编译单元中的命名冲突， 让占位符对象只在其所在的编译单元中可见。
在boost::bind源码中主要是通过2个list表维持各种相关信息。一个bindlist表维持了bind接收的绑定参数，包括占位符，用户传入的变量等。一个calllist维持了调用bind返回的对象时所传入的参数信息。它们的通过继承层次的方式来表现的。
下面这个继承层次的每一个类都要作为对应的bindlist和calllist层次中的基类，它们分别保存了bind接收的绑定参数信息（用户传入的变量，占位符），以及调用bind返回的对象时所传入的参数信息。
1 class Base0 2 { 3 }; 4 5 template<typename T1> 6 class Base1 : public Base0 7 { 8 public: 9 Base1(T1 data1)10 : data1_(data1)11 {12 }13 14 protected:15 T1 data1_;16 };17 18 template<typename T1, typename T2>19 class Base2 : public Base1<T1>20 {21 public:22 Base2(T1 data1, T2 data2)23 : Base1<T1>(data1), data2_(data2)24 {25 }26 27 protected:28 T2 data2_;29 };
接着，就是所谓的calllist的实现了。它们的基类将保存调用bind返回的对象时所传入的参数信息。
1 class CallList0 : public Base0 2 { 3 public: 4 template<typename _T> 5 _T operator[](_T arg) 6 { 7 return arg; 8 } 9 };10 11 template<typename T1>12 class CallList1 : public Base1<T1>13 {14 public:15 CallList1(T1 data1)16 : Base1<T1>(data1)17 {18 }19 20 T1 operator[](Placeholders1 arg1)21 {22 return Base1<T1>::data1_;23 }24 25 template<typename _T>26 _T operator[](_T arg)27 {28 return arg;29 }30 31 };32 33 template<typename T1, typename T2>34 class CallList2: public Base2<T1, T2>35 {36 public:37 CallList2(T1 data1, T2 data2)38 : Base2<T1, T2>(data1, data2)39 {40 }41 42 T1 operator[](Placeholders1 arg1)43 {44 return Base2<T1, T2>::data1_;45 }46 47 T2 operator[](Placeholders2 arg2)48 {49 return Base2<T1, T2>::data2_;50 }51 52 template<typename _T>53 _T operator[](_T arg)54 {55 return arg;56 }57 };
然后，我们来看看bindlist，它们的基类主要保存了bind接收的占位符、参数信息。
1 class CallList0 : public Base0 2 { 3 public: 4 template<typename _T> 5 _T operator[](_T arg) 6 { 7 return arg; 8 } 9 };10 11 template<typename T1>12 class CallList1 : public Base1<T1>13 {14 public:15 CallList1(T1 data1)16 : Base1<T1>(data1)17 {18 }19 20 T1 operator[](Placeholders1 arg1)21 {22 return Base1<T1>::data1_;23 }24 25 template<typename _T>26 _T operator[](_T arg)27 {28 return arg;29 }30 };31 32 template<typename T1, typename T2>33 class CallList2: public Base2<T1, T2>34 {35 public:36 CallList2(T1 data1, T2 data2)37 : Base2<T1, T2>(data1, data2)38 {39 }40 41 T1 operator[](Placeholders1 arg1)42 {43 return Base2<T1, T2>::data1_;44 }45 46 T2 operator[](Placeholders2 arg2)47 {48 return Base2<T1, T2>::data2_;49 }50 51 template<typename _T>52 _T operator[](_T arg)53 {54 return arg;55 }56 };
接下来就是bind函数所返回的对象了，相信童鞋们可以想象的到，这个对象中应该主要保存的是bind函数接收的参数信息咯，并且他还保存了所注册的函数。
1 template<typename Func, typename Bind> 2 class BindImpl 3 { 4 public: 5 BindImpl(Func func, Bind bindlist) 6 : func_(func), bindlist_(bindlist) 7 { 8 } 9 10 void operator()()11 {12 bindlist_(func_);13 }14 15 template<typename T1>16 void operator()(T1 data1)17 {18 bindlist_(func_, CallList1<T1>(data1));19 }20 21 template<typename T1, typename T2>22 void operator()(T1 data1, T2 data2)23 {24 bindlist_(func_, CallList2<T1, T2>(data1, data2));25 }26 27 protected:28 Func func_;29 Bind bindlist_;30 };
如此，基本的轮廓就已经出来了。bind函数返回一个BindImpl对象，里面保存了注册的函数和bind接收的占位符、参数信息。当我们调用这个对象的时候，会生成一个calllist对象，它保存了调用BindImpl对象时所传入的参数，然后在bindlist中调用注册的函数。
需要的注意的是，在bindlist调用函数时我们转而调用了calllist的operator[]函数，通过它来判断传入的参数是占位符还是用户传入的参数，如果是占位符，那么就返回calllist中保存的之前注册的用户传入的信息。如果不是占位符，operator[]函数就单纯的返回他接收的参数，也就是之前用户调用BindImpl时传入的参数。
最后，我们通过一组重载的bind函数来实现对接收0个参数、1个参数、2个参数的支持，它们返回的是一个BindImpl对象。
1 template<typename Func, typename Bind> 2 class BindImpl 3 { 4 public: 5 BindImpl(Func func, Bind bindlist) 6 : func_(func), bindlist_(bindlist) 7 { 8 } 9 10 void operator()()11 {12 bindlist_(func_);13 }14 15 template<typename T1>16 void operator()(T1 data1)17 {18 bindlist_(func_, CallList1<T1>(data1));19 }20 21 template<typename T1, typename T2>22 void operator()(T1 data1, T2 data2)23 {24 bindlist_(func_, CallList2<T1, T2>(data1, data2));25 }26 27 protected:28 Func func_;29 Bind bindlist_;30 };31 32 template<typename Func>33 BindImpl<Func, BindLinst0> bind(Func func)34 {35 return BindImpl<Func, BindLinst0>(func, BindLinst0());36 }37 38 template<typename Func, typename T1>39 BindImpl<Func, BindList1<T1> > bind(Func func, T1 data1)40 {41 return BindImpl<Func, BindList1<T1> >(func, BindList1<T1>(data1));42 }43 44 template<typename Func, typename T1, typename T2>45 BindImpl<Func, BindList2<T1, T2> > bind(Func func, T1 data1, T2 data2)46 {47 return BindImpl<Func, BindList2<T1, T2> >(func, BindList2<T1, T2>(data1, data2));48 }
这样bind函数的基本功能就实现了，但是需要提到的是，目前的bind并不支持注册成员函数。如果要支持成员函数注册的话，需要萃取函数指针的返回类型，每个参数类型，具体方法在上一篇blog《boost::function的简单实现》中介绍到了，有兴趣的童鞋可以去看看。
下面就来简单的测试一下：
1 int get(int a, int b) 2 { 3 std::cout << a + b << std::endl; 4 return 0; 5 } 6 7 class Point 8 { 9 public:10 int operator()(int a, int b)11 {12 std::cout << "Point::operator() called: a = " << a + b << std::endl;13 return a + b;14 }15 };16 17 int main(int argc, char const *argv[])18 {19 bind(get, _1, 10)(20, 1);20 bind(Point(), _1, _2)(3, 4);21 return 0;22 }
结果为：
30Point::operator() called: a = 7
得到的结果正如预期的一样。
（完）
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