函数对象状态(Function Object State)获取 -- 引用传递和for_each()

曾经终败给现在 2022-08-22 00:11 69阅读 0赞

一般情况下function object默认值传递，无法获取其状态。本文以引用传递和for\_each()两种方法获取function object状态。

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## 引用方式传递function object ##

以引用方式传递function object程序示例：

#include <iostream>
    #include <list>
    #include <algorithm>
    #include <iterator>
    
    using namespace std;
    
    template <typename T>
    void print_elems(T coll)
    {
        for (auto elem : coll)
        {
            cout << elem << ' ';
        }
        cout << endl;
    }
    
    class IntSequence
    {
    private:
        int value_;
    public:
        IntSequence(int initial_value) //构造函数
            : value_(initial_value)
        {}
    
        int operator() ()               //"函数调用"
        {
            return ++value_;
        }
    };
    
    int main()
    {
        list<int> coll;
        IntSequence seq(1);
    
        //插入4个元素，引用传递，将会保存最终的值
        generate_n<back_insert_iterator<list<int>>, int, IntSequence&>
            (back_inserter(coll),           //插入元素
            4,                              //4个元素
            seq);                           //生成数据
        print_elems(coll);
    
        //插入以42开始的四个元素
        generate_n(back_inserter(coll), 4, IntSequence(42));
        print_elems(coll);
    
        //重复第一个序列seq，值传递调用，将以原来保存的值5开始
        generate_n(back_inserter(coll), 4, seq);
        print_elems(coll);
    
        //再次重复第一个序列seq，值传递调用，将以原来保存的值5开始
        generate_n(back_inserter(coll), 4, seq);
        print_elems(coll);
    
        system("pause");
    }

运行结果(Linux环境下结果，VS2013环境下结果是值传递，不知为何。。):

2 3 4 5
    2 3 4 5 43 44 45 46
    2 3 4 5 43 44 45 46 6 7 8 9
    2 3 4 5 43 44 45 46 6 7 8 9 6 7 8 9

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程序分析：  
第一次调用generator\_n()时function object seq是以引用传递，template实参明白标示即可：

generate_n<back_insert_iterator<list<int>>, int, IntSequence&>
                (back_inserter(coll),           //插入元素
                4,                              //4个元素
                seq);                           //生成数据

调用之后，seq内部值被改变了。

第三次调用seq产生的序列会接续第一次调用产生的序列。由于是值传递seq：

generate_n(back_inserter(coll), 4, seq);

所以这次调用不会改变seq的状态。  
因此最后一次调用generate\_n()时序列又从5开始。

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## for\_each()调用 ##

对于for\_each()的如下示例，处理一个序列的平均值：

#include <iostream>
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    
    using namespace std;
    
    class MeanValue
    {
    private:
        long num_;
        long sum_;
    public:
        MeanValue()
            : num_(0),
            sum_(0){
        }
        //function call
        void operator() (int elem)
        {
            ++num_;
            sum_ += elem;
        }
    
        double value()
        {
            return static_cast<double>(sum_) / static_cast<double>(num_);
        }
    };
    
    int main()
    {
        vector<int> coll = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
    
        MeanValue mv = for_each(coll.begin(), coll.end(), MeanValue());
    
        cout << "mean value :" << mv.value() << endl;
    
        system("pause");
    }

/*
    运行结果
    mean value :4.5
    请按任意键继续. . .
    */

程序分析：  
MeanValue()表达式会产生一个function object用来记录元素数量，并计算元素总和。  
将此function object传给for\_each()，后者便针对容器coll内每个元素调用function object：

MeanValue mv = for_each(coll.begin(), coll.end(), MeanValue());

返回的function object被赋值给mv，可调用mv.value()查询其状态。