std:: bind_front, std:: bind_back

函数模板 std::bind_front 和 std::bind_back 生成一个完美转发调用包装器，允许通过将其 (1,2) 前部或 (3,4) 后部 sizeof... ( Args ) 个参数绑定到 args 来调用可调用目标。

以下条件必须为 true ，否则程序将是非良构的：

• (1,3) std:: is_constructible_v < std:: decay_t < F > , F > ,
• (1,3) std:: is_move_constructible_v < std:: decay_t < F >> ,
• (2,4) 若 decltype ( ConstFn ) 为指针或成员指针类型，则 ConstFn 必须为非空指针,
• ( std:: is_constructible_v < std:: decay_t < Args > , Args > && ... ) ,
• ( std:: is_move_constructible_v < std:: decay_t < Args >> && ... ) .

参数

返回值

一个类型为 T 的函数对象（调用包装器），其具体类型未指定，但通过相同参数两次调用 std::bind_front 或 std::bind_back 所返回对象的类型保持一致。

令 bind-partial 为 std::bind_front 或 std::bind_back 。

返回的对象具有以下属性：

异常

注释

这些函数模板旨在替代 std::bind 。与 std::bind 不同，它们不支持任意的参数重排，且对嵌套绑定表达式或 std::reference_wrapper 没有特殊处理。另一方面，它们会关注调用包装器对象的值类别，并传播底层调用操作符的异常规范。

如 std::invoke 所述，当调用指向非静态成员函数的指针或指向非静态数据成员的指针时，第一个参数必须是一个引用或指针（包括可能存在的智能指针，例如 std::shared_ptr 和 std::unique_ptr ），指向将要访问其成员的对象。

传递给 std::bind_front 或 std::bind_back 的参数会被复制或移动，除非使用 std::ref 或 std::cref 包装，否则永远不会通过引用传递。

通常，使用 ( 1 ) std::bind_front 和 ( 3 ) std::bind_back 将参数绑定到函数或成员函数时，需要存储函数指针及参数，即使语言明确知道要调用哪个函数而无需解引用指针。为确保这类场景实现"零开销"，C++26引入了 ( 2,4 ) 版本（通过 常量模板参数 接受可调用对象）。

可能的实现

namespace detail
{
    template<class T, class U>
    struct copy_const
        : std::conditional<std::is_const_v<T>, U const, U> {};
    template<class T, class U,
             class X = typename copy_const<std::remove_reference_t<T>, U>::type>
    struct copy_value_category
        : std::conditional<std::is_lvalue_reference_v<T&&>, X&, X&&> {};
    template <class T, class U>
    struct type_forward_like
        : copy_value_category<T, std::remove_reference_t<U>> {};
    template <class T, class U>
    using type_forward_like_t = typename type_forward_like<T, U>::type;
}
template<auto ConstFn, class... Args>
constexpr auto bind_front(Args&&... args)
{
    using F = decltype(ConstFn);
    if constexpr (std::is_pointer_v<F> or std::is_member_pointer_v<F>)
        static_assert(ConstFn != nullptr);
    return
        [... bound_args(std::forward<Args>(args))]<class Self, class... T>
        (
            this Self&&, T&&... call_args
        )
        noexcept
        (
            std::is_nothrow_invocable_v<F,
                detail::type_forward_like_t<Self, std::decay_t<Args>>..., T...>
        )
        -> std::invoke_result_t<F,
                detail::type_forward_like_t<Self, std::decay_t<Args>>..., T...>
        {
            return std::invoke(ConstFn, std::forward_like<Self>(bound_args)...,
                               std::forward<T>(call_args)...);
        };
}

namespace detail { /* 与上述相同 */ }
template<auto ConstFn, class... Args>
constexpr auto bind_back(Args&&... args)
{
    using F = decltype(ConstFn);
    if constexpr (std::is_pointer_v<F> or std::is_member_pointer_v<F>)
        static_assert(ConstFn != nullptr);
    return
        [... bound_args(std::forward<Args>(args))]<class Self, class... T>
        (
            this Self&&, T&&... call_args
        )
        noexcept
        (
            std::is_nothrow_invocable_v<F,
                detail::type_forward_like_t<Self, T..., std::decay_t<Args>>...>
        )
        -> std::invoke_result_t<F,
                detail::type_forward_like_t<Self, T..., std::decay_t<Args>>...>
        {
            return std::invoke(ConstFn, std::forward<T>(call_args)...,
                               std::forward_like<Self>(bound_args)...);
        };
}

示例

#include <cassert>
#include <functional>
int minus(int a, int b)
{
    return a - b;
}
struct S
{
    int val;
    int minus(int arg) const noexcept { return val - arg; }
};
int main()
{
    auto fifty_minus = std::bind_front(minus, 50);
    assert(fifty_minus(3) == 47); // 等价于：minus(50, 3) == 47
    auto member_minus = std::bind_front(&S::minus, S{50});
    assert(member_minus(3) == 47); //：S tmp{50}; tmp.minus(3) == 47
    // 保留 noexcept 规范：
    static_assert(!noexcept(fifty_minus(3)));
    static_assert(noexcept(member_minus(3)));
    // 绑定 lambda 表达式：
    auto plus = [](int a, int b) { return a + b; };
    auto forty_plus = std::bind_front(plus, 40);
    assert(forty_plus(7) == 47); // 等价于：plus(40, 7) == 47
#if __cpp_lib_bind_front >= 202306L
    auto fifty_minus_cpp26 = std::bind_front<minus>(50);
    assert(fifty_minus_cpp26(3) == 47);
    auto member_minus_cpp26 = std::bind_front<&S::minus>(S{50});
    assert(member_minus_cpp26(3) == 47);
    auto forty_plus_cpp26 = std::bind_front<plus>(40);
    assert(forty_plus(7) == 47);
#endif
#if __cpp_lib_bind_back >= 202202L
    auto madd = [](int a, int b, int c) { return a * b + c; };
    auto mul_plus_seven = std::bind_back(madd, 7);
    assert(mul_plus_seven(4, 10) == 47); //：madd(4, 10, 7) == 47
#endif
#if __cpp_lib_bind_back >= 202306L
    auto mul_plus_seven_cpp26 = std::bind_back<madd>(7);
    assert(mul_plus_seven_cpp26(4, 10) == 47);
#endif
}

参考文献

参见