std::bind

定義於標頭檔案 `<functional>`
template< class F, class... Args > /* 未指定 */ bind( F&& f, Args&&... args );	(1)	(C++11 起) (C++20 起為 constexpr)
template< class R, class F, class... Args > /* 未指定 */ bind( F&& f, Args&&... args );	(2)	(C++11 起) (C++20 起為 constexpr)

函式模板 std::bind 為 f 生成一個轉發呼叫包裝器。呼叫此包裝器等同於以其部分引數繫結到 args 的方式呼叫 f。

若 std::is_constructible<std::decay<F>::type, F>::value 為 false，或對於 Args 中的任何型別 Arg_i，std::is_constructible<std::decay<Arg_i>::type, Arg_i>::value 為 false，則程式非良構。

若 std::decay<Ti>::type 或 Args 中的任何型別不是可移動構造 (MoveConstructible) 或可析構 (Destructible)，則行為未定義。

std::bind 返回型別

成員物件

std::bind 的返回型別持有一個型別為 std::decay<F>::type 的成員物件，由 std::forward<F>(f) 構造；並且對 args... 中的每個引數持有一個物件，型別為 std::decay<Arg_i>::type，類似地由 std::forward<Arg_i>(arg_i) 構造。

建構函式

std::bind 的返回型別是可複製構造 (CopyConstructible) 的，如果其所有成員物件（如上所述）是可複製構造的，否則是可移動構造 (MoveConstructible) 的。該型別定義了以下成員：

成員型別 `result_type`

1) (C++17 中已棄用) 若 F 是函式指標或成員函式指標，則 result_type 是 F 的返回型別。若 F 是一個帶有巢狀 typedef result_type 的類型別，則 result_type 是 F::result_type。否則不定義 result_type。

2) (C++17 中已棄用) result_type 就是 R。

(C++20 前)

成員函式 `operator()`

當在函式呼叫表示式 g(u1, u2, ... uM) 中呼叫 g 時，會發生儲存物件的呼叫，如同透過

1) INVOKE(fd, std::forward<V1>(v1), std::forward<V2>(v2), ..., std::forward<VN>(vN))，或

2) INVOKE<R>(fd, std::forward<V1>(v1), std::forward<V2>(v2), ..., std::forward<VN>(vN))，

其中 fd 是型別為 std::decay<F>::type 的值，繫結引數 v1, v2, ..., vN 的值和型別如下所述確定。

若呼叫 g() 時提供的一些引數與 g 中儲存的任何佔位符都不匹配，則未使用的引數會被求值並丟棄。

operator() 的呼叫是不丟擲異常的或是常量子表示式(C++20 起)，當且僅當底層 INVOKE 操作也是如此。operator() 僅在 INVOKE 操作作為未求值運算元時良構時才參與過載決議。

若 g 是 volatile 限定的，則程式非良構。

若 INVOKE(fd, w1, w2, ..., wN) 對於任何可能的值 w1, w2, ..., wN 均不能是有效表示式，則行為未定義。

[編輯] 繫結引數

對於每個儲存的引數 arg_i，在 INVOKE 或 INVOKE<R> 操作中對應的繫結引數 v_i 按以下方式確定：

[編輯] 情況 1：引用包裝器

若 arg_i 的型別為 std::reference_wrapper<T>（例如，在對 std::bind 的初始呼叫中使用了 std::ref 或 std::cref），則 v_i 為 arg_i.get()，其型別 V_i 為 T&：儲存的引數透過引用傳遞給被呼叫的函式物件。

[編輯] 情況 2：繫結表示式

若 arg_i 的型別為 T，對於它 std::is_bind_expression<T>::value 為 true（例如，另一個 std::bind 表示式直接傳遞給對 std::bind 的初始呼叫），則 std::bind 執行函式組合：不是傳遞繫結子表示式將返回的函式物件，而是急切地呼叫子表示式，並將其返回值傳遞給外部可呼叫物件。若繫結子表示式有任何佔位符引數，它們與外部繫結共享（從 u1, u2, ... 中取出）。具體來說，v_i 為 arg_i(std::forward<Uj>(uj)...)，其型別 V_i 為 std::result_of<T cv &(Uj&&...)>::type&&(直到 C++17)std::invoke_result_t<T cv &, Uj&&...>&&(C++17 起)（cv-限定與 g 的相同）。

[編輯] 情況 3：佔位符

若 arg_i 的型別為 T，對於它 std::is_placeholder<T>::value 不是 0（這意味著，佔位符如 std::placeholders::_1, _2, _3, ... 被用作對 std::bind 的初始呼叫的引數），則佔位符指示的引數（_1 對應 u1，_2 對應 u2，等等）被傳遞給可呼叫物件：v_i 為 std::forward<Uj>(uj)，其型別 V_i 為 Uj&&。

[編輯] 情況 4：普通引數

否則，arg_i 作為左值引數傳遞給可呼叫物件：v_i 簡單地是 arg_i，其型別 V_i 為 T cv &，其中 cv 與 g 的 cv-限定相同。

[編輯] 異常

僅當從 std::forward<F>(f) 構造 std::decay<F>::type 丟擲異常，或從對應的 std::forward<Arg_i>(arg_i) 構造 std::decay<Arg_i>::type 的任何建構函式丟擲異常時才丟擲，其中 Arg_i 是第 i 個型別，arg_i 是 Args... args 中的第 i 個引數。

[編輯] 註記

如可呼叫 (Callable) 中所述，當呼叫非靜態成員函式指標或非靜態資料成員指標時，第一個引數必須是對其成員將被訪問的物件的引用或指標（包括可能的智慧指標，如 std::shared_ptr 和 std::unique_ptr）。

繫結到 bind 的引數被複制或移動，並且除非用 std::ref 或 std::cref 包裝，否則永遠不會透過引用傳遞。

同一繫結表示式中允許重複的佔位符（例如，多個 _1），但結果僅在相應的引數（u1）是左值或不可移動右值時才定義良好。

[編輯] 示例

執行此程式碼

#include <functional>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <random>
 
void f(int n1, int n2, int n3, const int& n4, int n5)
{
    std::cout << n1 << ' ' << n2 << ' ' << n3 << ' ' << n4 << ' ' << n5 << '\n';
}
 
int g(int n1)
{
    return n1;
}
 
struct Foo
{
    void print_sum(int n1, int n2)
    {
        std::cout << n1 + n2 << '\n';
    }
 
    int data = 10;
};
 
int main()
{
    using namespace std::placeholders;  // for _1, _2, _3...
 
    std::cout << "1) argument reordering and pass-by-reference: ";
    int n = 7;
    // (_1 and _2 are from std::placeholders, and represent future
    // arguments that will be passed to f1)
    auto f1 = std::bind(f, _2, 42, _1, std::cref(n), n);
    n = 10;
    f1(1, 2, 1001); // 1 is bound by _1, 2 is bound by _2, 1001 is unused
                    // makes a call to f(2, 42, 1, n, 7)
 
    std::cout << "2) achieving the same effect using a lambda: ";
    n = 7;
    auto lambda = [&ncref = n, n](auto a, auto b, auto /*unused*/)
    {
        f(b, 42, a, ncref, n);
    };
    n = 10;
    lambda(1, 2, 1001); // same as a call to f1(1, 2, 1001)
 
    std::cout << "3) nested bind subexpressions share the placeholders: ";
    auto f2 = std::bind(f, _3, std::bind(g, _3), _3, 4, 5);
    f2(10, 11, 12); // makes a call to f(12, g(12), 12, 4, 5);
 
    std::cout << "4) bind a RNG with a distribution: ";
    std::default_random_engine e;
    std::uniform_int_distribution<> d(0, 10);
    auto rnd = std::bind(d, e); // a copy of e is stored in rnd
    for (int n = 0; n < 10; ++n)
        std::cout << rnd() << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    std::cout << "5) bind to a pointer to member function: ";
    Foo foo;
    auto f3 = std::bind(&Foo::print_sum, &foo, 95, _1);
    f3(5);
 
    std::cout << "6) bind to a mem_fn that is a pointer to member function: ";
    auto ptr_to_print_sum = std::mem_fn(&Foo::print_sum);
    auto f4 = std::bind(ptr_to_print_sum, &foo, 95, _1);
    f4(5);
 
    std::cout << "7) bind to a pointer to data member: ";
    auto f5 = std::bind(&Foo::data, _1);
    std::cout << f5(foo) << '\n';
 
    std::cout << "8) bind to a mem_fn that is a pointer to data member: ";
    auto ptr_to_data = std::mem_fn(&Foo::data);
    auto f6 = std::bind(ptr_to_data, _1);
    std::cout << f6(foo) << '\n';
 
    std::cout << "9) use smart pointers to call members of the referenced objects: ";
    std::cout << f6(std::make_shared<Foo>(foo)) << ' '
              << f6(std::make_unique<Foo>(foo)) << '\n';
}

輸出

1) argument reordering and pass-by-reference: 2 42 1 10 7
2) achieving the same effect using a lambda: 2 42 1 10 7
3) nested bind subexpressions share the placeholders: 12 12 12 4 5
4) bind a RNG with a distribution: 0 1 8 5 5 2 0 7 7 10 
5) bind to a pointer to member function: 100
6) bind to a mem_fn that is a pointer to member function: 100
7) bind to a pointer to data member: 10
8) bind to a mem_fn that is a pointer to data member: 10
9) use smart pointers to call members of the referenced objects: 10 10

[編輯] 缺陷報告

下列更改行為的缺陷報告追溯地應用於以前出版的 C++ 標準。

缺陷報告	應用於	釋出時的行為	正確的行為
LWG 2021	C++11	1. 繫結的引數未轉發給 fd 2. 在情況 2 中，`V_i` 的型別是 std::result_of<T cv (Uj...)>::type	1. 已轉發 2. 更改為 std::result_of<T cv &(Uj&&...)>::type&&

[編輯] 另請參閱

bind_frontbind_back (C++20)(C++23)	按順序將可變數量的引數繫結到函式物件 (函式模板) [編輯]
_1, _2, _3, _4, ... (C++11)	`std::bind` 表示式中未繫結引數的佔位符 (常量) [編輯]
mem_fn (C++11)	從指向成員的指標建立函式物件 (函式模板) [編輯]

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f	-	可呼叫 (Callable) 物件（函式物件、函式指標、函式引用、成員函式指標或資料成員指標），它將被繫結到某些引數
args	-	要繫結的引數列表，未繫結的引數將替換為名稱空間 `std::placeholders` 的佔位符 _1、_2、_3...

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