实现一个类似std::bind的功能

前两天有朋友问我std::bind是如何实现的，对照STL讲述原理后朋友表示还是很难理解，这可以理解，因为STL涉及到的东西太多，很难清晰的将核心部分显式出来。为了解释清楚这个问题，我自己实现了一个bind功能。当然了，比std::bind要简单非常非常多，缺少很多有用的特性，但是也能展示bind的核心原理了。

template<int _Nx>
struct _MyPh
{
};

constexpr _MyPh<0> _0;
constexpr _MyPh<1> _1;
constexpr _MyPh<2> _2;
constexpr _MyPh<3> _3;
constexpr _MyPh<4> _4;

template<typename R, typename F, typename ... Arg>
class _MyBind {
public:
    _MyBind(F f, Arg ... arg) : _MyList(arg...), _f(f) {}
    template<typename ... CallArg>
    R operator()(CallArg... arg)
    {
        _MyBind<R, F, CallArg...> c(0, arg...);
        std::size_t constexpr tSize 
            = std::tuple_size<std::tuple<Arg...>>::value;
        return call_tuple(_f, _MyList, 
            c, std::make_index_sequence<tSize>());
    }

    template<typename F, typename Tuple, typename C, size_t ...S>
    R call_tuple(F f, Tuple t, C c, std::index_sequence<S...>)
    {
        return f(c[std::get<S>(_MyList)]...);
    }

    template<typename T> T operator[] (T &t) { return t; }
    template<int N> typename std::tuple_element<N, 
        std::tuple<Arg...>>::type operator[] (_MyPh<N>) 
    { 
            return std::get<N>(_MyList);
    }
private:
    std::tuple<Arg...> _MyList;
    F _f;
};
template<typename R, typename F, typename ... Arg> 
    _MyBind<R, F, Arg...> mybind(F f, Arg ... arg)
{
    return _MyBind<R, F, Arg...>(f, arg...);
}

int sum(int a, int b, int c)
{
    std::cout << a << b << c;
    return a + b + c;
}

int main()
{
    auto myfunc = mybind<int>(sum, _0, 2, _1)(1, 5);
}

首先占位符其实就是一个空类型，我们不需要类型里有什么，只是想要一个类型标识符。

然后看到最关键的_MyBind类模板，该类模板有数据成员_MyList和_f，用于存放绑定的函数和参数。在构造对象的时候数据成员会被填充，并且在调用template<typename ... CallArg> R operator()(CallArg... arg)的时候使用这两个数据成员。这里比较难理解的是call_tuple函数模板，该函数需要将绑定的参数列表和后续调用的参数列表传入函数，

最后使用SFINAE的技巧有选择的通过operator[]获取对应的值。如果std::get<S>(_MyList)返回的是绑定的具体值，那么通过template<typename T> T operator[] (T &t) { return t; }返回值本身，注意这里的t是最外层_MyList中的元素；如果std::get<S>(_MyList)返回的是占位符，那么将通过template<int N> typename std::tuple_element<N, std::tuple<Arg...>>::type operator[] (_MyPh<N>) { return std::get<N>(_MyList); }返回c中_MyList的元素，请注意这里的this对象是c。

当然为了使用方便需要一个函数模板mybind，它只需要指定一个返回类型就可以使用了。