C/C++编程：lambda与仿函数

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-10-21 01:20 161阅读 0赞

好的编程语言一般都有好的库支持，C++也是如此。C++语言在标准程序库STL中向用户提供了一些基本的数据结构和一些基本的算法。C++11之前，我们在使用STL算法时，通常会使用一些特别的对象，称之为函数对象或者仿函数。

**仿函数就是重新定义了成员函数operator()的一种自定义对象**。这样的函数有个特点，就是其使用在代码层感觉根函数的使用并无二样，但其本质并非函数。比如：

class _functor{
        
    public:
        int operator()(int x, int y){
         return  x + y}
    };
    
    int main(){
        
        _functor total;
        return total(1, 3);
    }

上面的total并不是函数名称，而是对象名称。

相比于函数，仿函数可以拥有初始状态，一般通过class定义私有成员，并在声明对象的时候对其进行初始化。私有成员的状态就成了仿函数的初始状态。而由于声明一个仿函数对象可以拥有多个不同的初始状态的实例，因此可以借由防函数产生多个功能类似缺不同的仿函数实例：

#include <iostream>
    
    class Tax{
        
    private:
        float rate;
        int base;
    public:
        Tax(float r, int b) : rate(r), base(b){
        }
        float operator()(float money) {
         return (money - base) * rate;}
    };
    
    int main(){
        
        Tax high(0.4, 3000);
        Tax middle(0.25, 2000);
        std::cout << high(35722) << "," << middle(25723);
    }

那么lambda函数和仿函数有什么关系呢？

#include <iostream>
    
    class AirportPrice{
        
    private:
        float _dutyfreerate;
    public:
        AirportPrice(float rate) : _dutyfreerate(rate){
        }
        float operator()(float price){
        
            return price * (1 - _dutyfreerate);
        }
    };
    
    int main(){
        
        float tax_rate = 5.5f;
        AirportPrice changi(tax_rate);
        
        auto changi2 = [tax_rate](float  price)->float{
         return price * (1 - tax_rate / 100);};
        
        auto purchaes = changi(3699);
        auto prucha2 = changi2(2899);
    }

从上面可以看出，lambda函数捕捉了tax\_rate变量，而仿函数以tax\_rate初始化类。可以看到，出去语法层面上的不同，lamda函数与仿函数有相同的内涵：都可以捕捉一些变量作为初始状态，并接受参数进行运算。

实际上，仿函数是编译器实现lambda的一种方式。在现阶段，通常编译器会把lamda函数转化成一个仿函数对象。因此，lamda可以视为仿函数的语法糖

实际使用时，可以使用lamdad来代替仿函数来书写代码。