C++STL 仿函数

小灰灰 2022-06-13 21:09 122阅读 0赞

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## 1. 概述 ##

仿函数（functors）是早期的命名，C++标准规格定案后采用的新名称是函数对象（function objects）（也就是一种具有函数特质的对象）。

**仿函数的作用**：

在C++的STL提供的各种算法，例如sort()。往往有两个版本，其中一个是最长用的某种运算的版本（operator<）;第二个版本则表现出最泛化的演算流程，允许用户“以template参数来指定所需要采取的策略”。

**仿函数产生的原因**：

由于函数指针毕竟不能满足STL对抽象对象的需求，也不能满足软件积木的需求——函数指针无法和STL其它组件（如配接器adapter）搭配使用，产生更灵活的变化。

## 2. 编码 ##

### 2.1 仿函数实现示例 ###

//仿函数1,比较大小
    template<typename T> struct comp
    {
        bool operator()(T in1, T in2) const
        {
            return (in1>in2);
        }
    };
    
    comp<int> m_comp_objext;
    cout << m_comp_objext(6, 3) << endl;     //使用对象调用
    cout << comp<int>()(1, 2) << endl;       //使用仿函数实现

在上面的代码中，第一种调用方式是使用comp的定义的一个对象，然后通过这个对象来调用操作符()，来实现两个数组的比较的；对于第二个调用comp<int>()(1, 2)是**产生一个临时（无名的）对象**。

### 2.2 仿函数详细说明 ###

在下面的使用场景（统计一个容器中的符合规定的元素），将说明之前提到的函数指针为什么不能在STL中替换掉仿函数

bool my_count(int num)
    {
        return (num < 5);
    }
    
    int a[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    std::vector<int> v_a(a, a+10);
    cout << "count: " << std::count_if(v_a.begin(), v_a.end(), my_count);

在上面我们传递进去了一个函数指针作为count\_if的比较条件。但是现在根据新的需求，不再统计容器中小于5的变量个数，改为了8或者3。那么最直接的方法就是加一个参数threshold就可以了，就像下面这样

bool my_count(int num， int threshold)
    {
        return (num < threshold));
    }

但是这样的写法STL中是不能使用的，而且当容器中的**元素类型发生变化**的时候就不能使用了，更要命的是**不能使用模板函数**。

那么，既然多传递传递参数不能使用，那就把需要传递进来的那个参数设置为**全局的变量**，那样确实能够实现当前情况下对阈值条件的修改，但是修改起来存在隐患（要是没有初始化就调用怎么办）。因而解决这样问题的方式就是仿函数

template<typename T> struct my_count1
    {
        my_count1(T a)
        {
            threshold = a;
        }
        T threshold;
        bool operator()(T num)
        {
            return (num < threshold);
        }
    };
    
    int a[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    std::vector<int> v_a(a, a+10);
    
    cout << "count: " << std::count_if(v_a.begin(), v_a.end(), my_count1<int>(8));

这样的方式就很好的兼容了STL。