Скотт Мейерс - Эффективный и современный С++. 42 рекомендации по использованию С++11 и С++14

using namespace std::chrono; // Как и ранее

using namespace std::placeholders;

auto setSoundB =

std::bind(setAlarm,

std::bind(std::plus< steady_clock::time_point>(),

std::bind(steady_clock::now),

hours(1)),

_1,

seconds(30));

Если в этот момент лямбда-выражение не выглядит для вас гораздо более привлекательным, вам, пожалуй, надо сходить к окулисту.

При перегрузке setAlarmвозникают новые вопросы. Предположим, что перегрузка получает четвертый параметр, определяющий громкость звука:

enum class Volume { Normal, Loud, LoudPlusPlus };

void setAlarm(Time t, Sound s, Duration d, Volume v);

Лямбда-выражение продолжает работать, как и ранее, поскольку разрешение перегрузки выбирает трёхаргументную версию setAlarm:

auto setSoundL = // Как и ранее

[](Sound s) {

using namespace std::chrono;

setAlarm(steady_clock::now() + 1h, // OK, вызывает

s, // setAlarm с тремя

30s); // аргументами

};

Вызов же std::bindтеперь не компилируется:

auto setSoundB = // Ошибка! Какая из

std::bind(setAlarm, // функций setAlarm?

std::bind(std::plus<>(),

std::bind(steady_clock::now),

1h),

_1,

30s);

Проблема в том, что у компиляторов нет способа определить, какая из двух функций setAlarmдолжна быть передана в std::bind. Все, что у них есть, — это имя функции, а одно имя приводит к неоднозначности.

Чтобы вызов std::bindкомпилировался, setAlarmдолжна быть приведена к корректному типу указателя на функцию:

using SetAlarm3ParamType = void(*)(Time t, Sound s, Duration d);

auto setSoundB = // Теперь все в порядке

std::bind( static_castsetAlarm ),

std::bind(std::plus<>(),

std::bind(steady_clock::now),

1h),

_1,

30s);

Но это привносит еще одно различие между лямбда-выражениями и std::bind. Внутри оператора вызова функции для setSoundL(т.e. оператора вызова функции класса замыкания лямбда-выражения) вызов setAlarmпредставляет собой обычный вызов функции, который может быть встроен компиляторами:

setSound L(Sound::Siren); // Тело setAlarm может быть встроено

Однако вызов std::bindполучает указатель на функцию setAlarm, а это означает, что внутри оператора вызова функции setSoundB(т.e. оператора вызова функции bind-объекта) имеет место вызов setAlarmс помощью указателя на функцию. Компиляторы менее склонны к встраиванию вызовов функций, выполняемых через указатели, а это означает, что вызовы setAlarmпосредством setSoundBбудут встроены с куда меньшей вероятностью, чем вызовы посредством setSoundL:

setSound B(Sound::Siren); // Тело setAlarm вряд ли будет встроено

Таким образом, вполне возможно, что применение лямбда-выражений приводит к генерации более быстрого кода, чем применение std::bind.

Пример setAlarmвключает только простой вызов функции. Если вы хотите сделать что-то более сложное, то перевес в пользу лямбда-выражений только увеличится. Рассмотрим, например, такое лямбда-выражение С++14, которое выясняет, находится ли аргумент между минимальным ( lowVal) и максимальным ( highVal) значениями, где lowValи highValявляются локальными переменными.

auto betweenL =

[lowVal, highVal]

(const auto& val) // С++14

{ return lowVal <= val && val <= highVal; };

std::bindможет выразить то же самое, но эта конструкция является примером кода, безопасного только потому, что никто не в состоянии его понять:

using namespace std::placeholders; // Как и ранее

auto betweenВ =

std::bind(std::logical_and<>(), // С++14

std::bind(std::less_equal<>(), lowVal, _1),

std::bind(std::less_equal<>(), _1, highVal));

В С++11 мы должны указывать сравниваемые типы, и вызов std::bindпринимает следующий вид:

auto betweenB = // Версия C++11

std::bind(std::logical_and< bool>(),

std::bind(std::less_equal< int>(), lowVal, _1),

std::bind(std::less_equal< int>(), _1, highVal));

Конечно, в С++11 лямбда-выражение не может получать параметр auto, так что здесь тоже надо указывать тип:

auto betweenL = // Версия C++11

[lowVal, highVal]

( int val)

{ return lowVal <= val && val <= highVal; };

В любом случае, я надеюсь, все согласятся, что лямбда-версия не только более короткая, но и более понятная и легче поддерживаемая.

Ранее я отмечал, что для тех, у кого нет опыта работы с std::bind, заполнители (например, _1, _2и др.) выглядят магией. Но непонятно не только поведение заполнителей. Предположим, у нас есть функция для создания сжатых копий Widget

enum class CompLevel { Low, Normal, High }; // Уровень сжатия

Widget compress(const Widget& w, // Создание сжатой

CompLevel lev); // копии w

и мы хотим создать функциональный объект, который позволяет нам указывать, насколько сильно должен быть сжат конкретный объект Widget w. Представленное ниже применение std::bindсоздает такой объект:

Widget w;

using namespace std::placeholders;

auto compressRateB = std::bind(compress, w, _1);

Теперь, когда мы передаем wв std::bind, он должен храниться для последующего вызова compress. Он сохраняется в объекте compressRateB, но как именно — по значению или по ссылке! Это важно, потому что, если wизменяется между вызовами std::bindи compressRateB, хранение wпо ссылке будет отражать это изменение, в то время как сохранение по значению — нет.

Ответ заключается в том, что оно хранится по значению [20] std::bind всегда копирует свои аргументы, но вызывающий код может добиться эффекта сохранения аргумента по ссылке путем применения std::ref . Результат вызова auto compressRateB = std::bind(compress, std::ref(w), _1); состоит в том. что compressRateB действует так, как если бы сохранялась ссылка на объект w , а не его копия. , но единственный способ узнать это — просто запомнить: в вызове std::bindнет никаких признаков этого. Сравните этот подход с лямбда-выражением, в котором захват wпо значению или по ссылке выполняется явно:

auto compressRateL = // Захват w по значению;

[ w](CompLevel lev) // lev передается по значению

{ return compress(w, lev); };

Не менее явно в лямбда-выражения передаются и параметры. Здесь очевидно, что параметр levпередается по значению. Таким образом,

compressRate L(CompLevel::High); // arg передается по значению

Но как аргумент передается в объект, получающийся с помощью std::bind?

compressRate B(CompLevel::High); // Как передается arg?

И вновь единственный способ знать, как работает std::bind, — это запомнить. (Ответ заключается в том, что все аргументы, передаваемые bind-объектам, передаются по ссылке, поскольку оператор вызова функции для таких объектов использует прямую передачу.)

По сравнению с лямбда-выражениями код, использующий std::bind, менее удобочитаем, менее выразителен и, возможно, менее эффективен. В С++14 нет обоснованных случаев применения std::bind. Однако в С++11 применение std::bindможет быть оправдано в двух ограниченных ситуациях.