14

Здравствуйте, недавно начал изучать Boost.Asio, и в одном из примеров не могу понять, что делает функция bind() в коде данной программы. Если кто знает, для чего придназначена эта функция, пожалуйста, объясните. Так как я недавно начал углубляться в библиотеку STL и Boost. Заранее спасибо.


io_service service;
size_t read_complete(char * buff, const error_code & err, size_t bytes) 
{
    if ( err) return 0;
    bool found = std::find(buff, buff + bytes, '\n') < buff + bytes;
    // we read one-by-one until we get to enter, no buffering
    return found ? 0 : 1;
}

void handle_connections() { ip::tcp::acceptor acceptor(service, ip::tcp::endpoint(ip::tcp::v4(),8001)); char buff[1024]; while ( true) { ip::tcp::socket sock(service); acceptor.accept(sock); int bytes = read(sock, buffer(buff), boost::bind(read_complete,buff,_1,_2)); std::string msg(buff, bytes); sock.write_some(buffer(msg)); sock.close(); } }

int main(int argc, char* argv[]) { handle_connections(); }

1
  • На конец то я понял для чего эта функция. А то как бы я читал докуминтацию и ничего не мог розобрать. Спасибо) 3 сен 2015 в 14:31

2 ответа 2

28

std:bind (я буду говорить об std::bind, так как эта функция перенесена в стандарт C++ из boost) - это адаптер функциональных объектов, который позволяет адаптировать функциональные объекты под заданное число параметров.

Чтобы было более ясно ее назначение, допустим вы решили написать функцию вывода произвольного целочисленного массива в поток std::cout . Ваша программа могла бы выглядеть следующим образом:

#include <iostream>

void display( const int a[], size_t n )
{    
    for ( size_t i = 0; i < n; i++ )
    {        
        std::cout << a[i] << ' ';
    }       
    std::cout << std::endl;
}

int main()
{
    const size_t N = 10;
    int a[N] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

    display( a, N );
}    

Вывод программы на консоль:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 

Но затем вам пришла в голову идея усовершенствовать функцию вывода таким образом, чтобы она не просто выводила элементы массива, как они есть, но и делала какие-то с ними преобразования перед выводом.

Поэтому вы решили добавить параметр в функцию, который будет представлять некоторую операцию над элементами массива. Этот третий параметр вы объявили как функцию с одним параметром. Используя эту функцию, вы можете, например, вывести на консоль удвоенные значения элементов массива с помощью лямбда-выражения:

#include <iostream>

void display( const int a[], size_t n, int operation( int ) )
{    
    for ( size_t i = 0; i < n; i++ )
    {        
        std::cout << operation( a[i] ) << ' ';
    }       
    std::cout << std::endl;
}

int main()
{
    const size_t N = 10;
    int a[N] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

    auto doubled = []( int x ) { return 2 * x; };
    display( a, N, doubled );
}

Вывод на консоль будет

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 

В данном случае возможно использовать лямбда-выражение doubled, потому что оно может быть неявно преобразовано в функцию с одним параметром, так как не имеет замыкания.

Но, допустим, вы решили выводить на печать не только удвоенные значения элементов массива, но и значения элементов, умноженных на некоторый коэффициент, который задается во время выполнения программы.

В этом случае ваша программа могла бы выглядеть следующим образом

#include <iostream>

void display( const int a[], size_t n, int operation( int ) )
{    
    for ( size_t i = 0; i < n; i++ )
    {        
        std::cout << operation( a[i] ) << ' ';
    }       
    std::cout << std::endl;
}

int main()
{
    const size_t N = 10;
    int a[N] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

    int  factor = 2;

    auto multiplies = [&factor]( int x ) { return factor * x; };

    display( a, N, multiplies );

    factor = 3;

    display( a, N, multiplies );
}

Однако она не будет компилироваться. Проблема заключается в том, что если лямбда-выражение содержит замыкание,

auto multiplies = [&factor]( int x ) { return factor * x; };
                  ^^^^^^^^^

то оно не имеет неявного преобразования в указатель на функцию.

Поэтому придется написать шаблонную функцию, которая будет иметь шаблонный параметр операции и в качестве аргумента может принимать не только функции, но и объекты классов, который имеют оператор вызова функции operator (). Ваша программа будет выглядеть следующим образом:

#include <iostream>

template <class Operation>
void display( const int a[], size_t n, Operation operation )
{    
    for ( size_t i = 0; i < n; i++ )
    {        
        std::cout << operation( a[i] ) << ' ';
    }       
    std::cout << std::endl;
}

int main()
{
    const size_t N = 10;
    int a[N] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

    int  factor = 2;

    auto multiplies = [&factor]( int x ) { return factor * x; };

    display( a, N, multiplies );

    factor = 3;

    display( a, N, multiplies );
}

Вывод на консоль соответственно будет:

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 

Но теперь, допустим, вы решили вывести на печать квадраты значений элементов массива. Вы опять бы могли использовать лямбда-выражение, как, например,

auto_square = []( int x ){ return x * x; };

И ваша программа успешно бы выполнилась, используя это лямбда-выражение.

Но вы знаете, что стандарт уже имеет функциональный объект std::multiplies, который осуществляет операцию x * y для двух аргументов своего оператора вызова функции operator ().

Как им воспользоваться? Оператор этого функционального объекта принимает два аргумента, тогда как в нашей функции display функциональный объект принимает только один аргумент.

Для этого используются функциональные адаптеры и, в частности, std::bind. Он может "превратить" функциональный объект std::multiplies из объекта, который принимает два аргумента в объект, который принимает один аргумент.

Программа будет выглядеть следующим образом:

#include <iostream>
#include <functional>

template <class Operation>
void display( const int a[], size_t n, Operation operation )
{    
    for ( size_t i = 0; i < n; i++ )
    {        
        std::cout << operation( a[i] ) << ' ';
    }       
    std::cout << std::endl;
}

int main()
{
    const size_t N = 10;
    int a[N] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

    auto square = bind( std::multiplies<int>(), std::placeholders::_1, std::placeholders::_1 );

    display( a, N, square );
    std::cout << std::endl;
}    

Вывод на консоль будет

1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 

Внутри функции display объект square вызывается как square( a[i] ), который в свою очередь делегирует работу объекту класса std::multiplies<int>, вызывая его как

std::multiplies<int>()( a[i], a[i] );

Конечно конструктор std::multiplies<int> не вызывается, так как объект данного класса уже был создан, когда создавался объект square

auto square = bind( std::multiplies<int>(), std::placeholders::_1, std::placeholders::_1 );

Вызывался только operator () этого объекта.

В вашем примере вызов read требует в качестве третьего аргумента функциональный объект, который принимает только два аргумента:

int bytes = read(sock, buffer(buff), boost::bind(read_complete,buff,_1,_2));

Однако, вы хотите, чтобы вызывалась функция read_complete, которая принимает три аргумента вместо двух. В этом случае используется адаптер bind, который сам получает два аргумента, как того требует вызов функции read, но делегирует работу функции read_complete, передавая ей три аргумента: два своих, обозначенных как _1 и _2, и которые ей передает внутри своего тела функция read, когда ее вызывает, и один дополнительный, buff, который она сохранила внутри себя, когда использовалась в качестве аргумента вызова read.

13

bind это немного интересная функция (не путать с функцией работы сокетами, которая также называется bind!!!). Ее задача создать одну функцию на базе другой, подставив часть аргументов (это называется "частичным применением").

Посмотрим глубже. Функция read требует трех параметров - сокета, буфера для данных и "функции завершения" (вообще то у этой бустовой read всего восемь различных перегруженных вариантов). Эта функция будет вызываться, что бы определить, что данных прочитано достаточно. Там же в справке приведена сигнатура этой функции. У нее два параметра: код ошибки последнего чтения и сколько байт прочитано. Но что делать, если нет подходящей функции?

Для этого есть bind. Он первым аргументом принимает функцию (в данном случае read_complete, а дальше аргументы. Так как исходная функция read_complete имела три аргумента, а функции read нужно только два, то один аргумент подставляется явно (первый), а вместо двух других - заглушки специального вида.

В результате, когда функции read нужно будет вызвать функцию завершения, она вызовет read_complete, первый аргумент ей подставит bind, а два вторых будут подставлены с аргументов.

Если попробовать написать код схематически, то все выглядит где то так

io_service service;
size_t read_complete(char * buff, const error_code & err, size_t bytes) 
{
    if ( err) return 0;
    bool found = std::find(buff, buff + bytes, '\n') < buff + bytes;
    // we read one-by-one until we get to enter, no buffering
    return found ? 0 : 1;
}

char buff[1024];
size_t new_func(const error_code & err, size_t bytes) 
{
  return read_complete(buff, err, bytes);
}

void handle_connections() 
{
    ip::tcp::acceptor acceptor(service, ip::tcp::endpoint(ip::tcp::v4(),8001));

    while ( true) 
    {
        ip::tcp::socket sock(service);
        acceptor.accept(sock);
        int bytes = read(sock, buffer(buff), new_func);
        std::string msg(buff, bytes);
        sock.write_some(buffer(msg));
        sock.close();
    }
}

Как видите, мне пришлось сделать буфер глобальным, что бы новоиспеченная функция имела к нему доступ. На самом деле переменная глобальной не становится, но это был самый простой способ эмулировать поведение.

Эта функция bind пришла в с++ с функциональных языков вида haskell и лисп, где подобное встречается на каждом шагу.

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.