STL源码分析binder2nd

简介

binder2nd是一个函数适配器，这篇文章想通过一个函数调用对这个adapter进行详细的分析。

分析

我们的主函数是一条语句，计算数组中比50小的元素个数。

cout << count_if(vec.begin(), vec.end(), bind2nd(less<int>(), 50));

上面这段代码中count_if是主角，因此对它先进行下研究。

// count_if 模板
template <class InputIterator, class Predicate>
typename iterator_traits<InputIterator>:: difference_type
count_if(InputIterator first, InputIterator last, Predicate pred)
{
    typename iterator_traits<InputIterator>::difference_type n = 0;
    for (; first != last; ++first)
    {
        if (pred(*first)) ++n;
    }
    return n;
}

注意到pred应该是一个函数对象，要能够对参数*first进行判断。其返回类型是difference_type定义了一长串。

首先看下less模板

// less 模板
template <class Arg1, class Arg2, class Result>
struct binary_function
{
    typedef Arg1 first_argument_type;
    typedef Arg2 second_argument_type;
    typedef Result result_type;
}

template <class T>
struct less: public binary_function<T,T,bool>
{
    bool operator()(const T &x, const T &y) const
    {
        return x < y;
    }
}

less模板继承了二元function，因此有了三个类型名，可以回答算法的提问。less() 是一个可调用函数对象，需要两个函数参数。下面主要看如何进行参数绑定的。
先看看bind2nd的源代码：

template <class operation, class T>
inline binder2nd<operation> bind2nd(const Operation &op, const T& x)
{
    typedef typename Operation::second_argument_type arg2_type;
    return binder2nd<Operation>(op, arg2_type(x));
}

毫无疑问bind2nd是一个函数模板，在调用该函数时首先进行函数模板参数推断，得到operation就是less， 而op就是一个可调用对象less()。这样，由于less继承了binary_function,所以less::second_argument_type就是int。注意typedef typename中的typename是用来告诉编译器这是个类型，从而能够编译通过。bind2nd()函数模板返回的是一个可调用函数对象binder2nd()，与前面看过的count_if模板相对应。下面看看binder2nd类模板。

template<class Operation>
class binder2nd: public unary_function<typename Operation::first_argument_type,
typename Operation::second_argument_type>
{
protected:
    Operation op;
    typename Operation::second_argument_type value;
public:
    // 构造函数
    binder2nd(const Operation &x, const typename Operation::second_argument_type &y): op(x), value(y){}
    typename Operation::result_type
    operator()(const typename Operation::first_argument_type &x) const
    {
        return op(x, value);
    }
}

在上述类模板中有一个构造函数分别对对象的op与value进行了赋值，这样就构建了一个可调用的函数对象，也就是count_if中的pred。注意其返回值是typename Operation::result_type即bool类型的，与其对应。

总结

应该说这个函数调用关系还是比较复杂的，复杂的原因是让设计更简单，便于代码重复使用。只要慢慢弄懂每个对象的含义，整体的感觉是设计还是很精妙的。

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