Boost源码剖析：C 泛型函数指针类

　前奏

　　如您所知，Boost库是个特性完备，且具备工业强度的库，众多C 权威的参和使其达到了登峰造极的程度。尤其泛型的强大威力在其中被发挥得淋漓尽致，令人瞠目结舌。

　　然而弱水三千，我们只取一瓢饮。下面，我试图从最单纯的世界开始，一步一步带领您进入源码的世界，去探究boost::function(下文简称function)内部的精微结构。

　　通常 ，在单纯的情况下，对函数的调用简单而且直观，像这样：

int fun(int someVal); int main(){ 　fun(10); }

　　然而您可能需要在某个时刻将函数指针保存下来，并在以后的另一个时刻调用他，像这样：

int fun(int); typedef int (*func_handle)(int); int main(){ 　func_handle fh=fun; 　... //do something 　fh(10); }

　　但是，假如fun形式为void fun(int)呢？如您所见，fun可能有无数种形式，假如对fun的每一个形式都typedef一个对应的func_handle，则程式员会焦头烂额，不胜其扰，代码也可能变得臃肿和丑陋不堪，甚至假如fun是仿函数呢？

　　幸运的是C 泛型能够使代码变得优雅精致，面对无数种的可能，泛型是最好的选择。 因此，您只是需要一个能够保存函数指针的泛型模板类(对应于Command模式)，因为泛型编程有一个先天性的优势——能够借助编译器的力量在编译期根据用户提供的型别信息化身千万(具现化)，所以一个泛型的类能够有无限个具现体，也就是说能够保存无限多种可能型别的函数或类似函数的东西(如，仿函数)。这个类(在Boost库中的类名为function)和函数指针相比应该有以下一些优势：

　　¨ 同一个function对象应能够接受和他形式兼容的任何函数和仿函数,例如：

int f1(int); //这是个函数，形式为 int(int) short f2(double); //这个函数形式为 short(double) struct functor //这是个仿函数类，形式为int(int) { 　int operator()(int){} }; functor f3; //创建仿函数对象 boost::function＜int(int)＞ func; // int(int)型的函数或仿函数 func = f1; //接受f1 func(10); //调用f1(10) func = f2; //也能接受short(double)型的f2 func(10); //调用f2(10) func = f3; //也能接受仿函数f3 func(10); //调用f3(10)

　　¨ function应能够和参数绑定连同其他function-construction库协同工作。例如，function应该也能够接受std::bind1st返回的仿函数。这一点其实由第一点已有所确保。

　　¨ 当接受的一个空的仿函数对象被调用的时候function应该有可预期的行为。

　　显然，第一点是我们的重点，所谓形式兼容，就是说，对于：

R1 (T0,T1,T2,...,TN) =＞ FunctionType1 R2 (P0,P1,P2,...,PN) =＞ FunctionType2

　　两种类型的函数（广义），只要满足：

　　1. R2能够隐式转换为R1

　　2. 任何Ti都能够隐式转换为Pi (i取0,1,2,...)

　　那么就说，boost::function＜FunctionType1＞能够接受FunctionType2类型的函数(注意，反之不行)。支持这一论断的理由是，只要Ti能够隐式转型为Pi，那么参数被转发给真实的函数调用就是安全的，并且假如R2能够隐式转型为R1，那么返回真实函数调用所返回的值就是安全的。这里安全的含义是，C 类型系统认为隐式转换不会丢失信息，或会给出编译警告，但能够通过编译。

　　后面您会看到，boost::function通过所谓的invoker很巧妙地实现了这点，并且阻止了被形式不兼容的函数赋值的操作。