C++ 如何装饰函数实现代码最大程度复用

0 前言

Hello，大家好，欢迎来到『自由技艺』的 C++ 系列专题。代码重用，尽可能避免冗余代码是程序员的一项必备技能，今天就来给大家介绍其中一种：函数装饰器。在设计模式中，与它对应的是类的装饰器模式，但个人觉得很鸡肋，下回再说吧。

1 需求来源

现在假设有一个基础功能函数，但是呢，存在各种应用场景，每种场景都需要对这个函数小修小补、或增加一些定制化的功能。有几种处理方式呢？基类派生？函数重载？建造者模式？都不大合适，而函数装饰器就是一种可参考的手段。

void test(int a, int b) {
    std::cout << (a + b) << "n";
}
void do_previous_work() {
    std::cout << "do previous works" << "n";
}
void do_after_work() {
    std::cout << "do after works" << "n";
}

template<typename RET, typename... ARGS>
std::function<RET(ARGS... args)> decorator(RET(*p_func)(ARGS... args)) {
    return [&](ARGS... args) -> RET {
        do_previous_work();
        test(args...);
        (*p_func)(args...);
        do_after_work();
    };
    //没有捕获任何变量的Lambda表达式可以转换成与它的调用原型一致的函数指针
}

int main() {
    int a = 10;
    int b = 20;
    f = test;
    f(a, b);   // 第一次调用 f
    std::function<void(int, int)> f;
    f = decorator(test);
    f(a, b);   // 第二次调用 f
    return 0;
}

输出结果：

2 总结

上述代码中有一个基本函数 test，如果需要在 test 之前做某些事情（do_previous_work），在 test 之后也做一些事情（do_after_work），那么定义一个装饰器函数，把 test 封装下，再用函数对象接收就可以了。从结果上看，调用了 f 两次，却输出了不同的结果。如果再有其他需求，类似地再实现一个装饰器函数，同样用 f 接收，再调用，就可以了。

留个思考题，如果把装饰器函数写成如下形式：

template<typename RET, typename... ARGS>
std::function<RET(ARGS... args)> decorator(RET(*p_func)(ARGS... args)) {
    auto post = [&](ARGS... args) -> RET {
        do_previous_work();
        test(args...);
        (*p_func)(args...);
        do_after_work();
    };
    return post;
}

这种写法有什么问题吗？欢迎留言区讨论~