bilibiliC++71-76_STL- 函数对象_谓词

比眉伴天荒 2022-10-30 04:29 2阅读 0赞

## 4 STL- 函数对象 ##

### 4.1 函数对象 ###

#### 4.1.1 函数对象概念 ####

**概念：**

*  重载**函数调用操作符**的类，其对象常称为**函数对象**
 *  **函数对象**使用重载的()时，行为类似函数调用，也叫**仿函数**

**本质：**

函数对象(仿函数)是一个**类**，不是一个函数

#### 4.1.2 函数对象使用 ####

**特点：**

*  函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值
 *  函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态
 *  函数对象可以作为参数传递

**示例:**

#include<iostream>
    using namespace std;
    #include <string>
    
    //1、函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值
    class MyAdd
    { 
    public:
    	int operator()(int v1, int v2)
    	{ 
    		return v1 + v2;
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	MyAdd myAdd;
    	cout << myAdd(10, 10) << endl;
    }
    
    //2、函数对象可以有自己的状态
    class MyPrint
    { 
    public:
    	MyPrint()
    	{ 
    		count = 0;
    	}
    	void operator()(string test)
    	{ 
    		cout << test << endl;
    		count++; //统计使用次数
    	}
    
    	int count; //内部自己的状态
    };
    void test02()
    { 
    	MyPrint myPrint;
    	myPrint("hello world");
    	myPrint("hello world");
    	myPrint("hello world");
    	cout << "myPrint调用次数为： " << myPrint.count << endl;
    }
    
    //3、函数对象可以作为参数传递
    void doPrint(MyPrint& mp, string test)
    { 
    	mp(test);
    }
    
    void test03()
    { 
    	MyPrint myPrint;
    	doPrint(myPrint, "Hello C++");
    }
    
    int main() { 
    
    	test01();
    	test02();
    	test03();
    
    	system("pause");
    
    	return 0;
    }
    /* 20 hello world hello world hello world myPrint调用次数为： 3 Hello C++ 请按任意键继续. . .*/

总结：

*  仿函数写法非常灵活，可以作为参数进行传递。

### 4.2 谓词 ###

#### 4.2.1 谓词概念 ####

**概念：**

*  返回bool类型的仿函数称为**谓词**
 *  如果operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词
 *  如果operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词

#### 4.2.2 一元谓词 ####

**示例：**

#include<iostream>
    using namespace std;
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    
    //1.一元谓词
    struct GreaterFive { 
    	bool operator()(int val) { 
    		return val > 5;
    	}
    };
    
    void test01() { 
    
    	vector<int> v;
    	for (int i = 0; i < 10; i++)
    	{ 
    		v.push_back(i);
    	}
    
    	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
    	if (it == v.end()) { 
    		cout << "没找到!" << endl;
    	}
    	else { 
    		cout << "找到:" << *it << endl;
    	}
    
    }
    
    int main() { 
    
    	test01();
    
    	system("pause");
    
    	return 0;
    }
    /* 找到:6 请按任意键继续. . .*/

总结：参数只有一个的谓词，称为一元谓词

#### 4.2.3 二元谓词 ####

**示例：**

#include <vector>
    #include <algorithm>
    //二元谓词
    class MyCompare
    { 
    public:
    	bool operator()(int num1, int num2)
    	{ 
    		return num1 > num2;
    	}
    };
    
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    	v.push_back(10);
    	v.push_back(40);
    	v.push_back(20);
    	v.push_back(30);
    	v.push_back(50);
    
    	//默认从小到大
    	sort(v.begin(), v.end());
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    	{ 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    	cout << "----------------------------" << endl;
    
    	//使用函数对象改变算法策略，排序从大到小
    	sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    	{ 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    int main() { 
    
    	test01();
    
    	system("pause");
    
    	return 0;
    }

总结：参数只有两个的谓词，称为二元谓词

### 4.3 内建函数对象 ###

#### 4.3.1 内建函数对象意义 ####

**概念：**

*  STL内建了一些函数对象

**分类:**

*  算术仿函数
 *  关系仿函数
 *  逻辑仿函数

**用法：**

*  这些仿函数所产生的对象，用法和一般函数完全相同
 *  使用内建函数对象，需要引入头文件 `#include<functional>`

#### 4.3.2 算术仿函数 ####

**功能描述：**

*  实现四则运算
 *  其中negate是一元运算，其他都是二元运算

**仿函数原型：**

*  `template<class T> T plus<T>` //加法仿函数
 *  `template<class T> T minus<T>` //减法仿函数
 *  `template<class T> T multiplies<T>` //乘法仿函数
 *  `template<class T> T divides<T>` //除法仿函数
 *  `template<class T> T modulus<T>` //取模仿函数
 *  `template<class T> T negate<T>` //取反仿函数

**示例：**

#include<iostream>
    using namespace std;
    #include <functional>
    //negate
    void test01()
    { 
    	negate<int> n;
    	cout << n(50) << endl;
    }
    
    //plus
    void test02()
    { 
    	plus<int> p;
    	cout << p(10, 20) << endl;
    }
    
    int main() { 
    
    	test01();
    	test02();
    
    	system("pause");
    
    	return 0;
    }
    /* -50 30 请按任意键继续. . .*/

总结：使用内建函数对象时，需要引入头文件 `#include <functional>`

#### 4.3.3 关系仿函数 ####

**功能描述：**

*  实现关系对比

**仿函数原型：**

*  `template<class T> bool equal_to<T>` //等于
 *  `template<class T> bool not_equal_to<T>` //不等于
 *  `template<class T> bool greater<T>` //大于
 *  `template<class T> bool greater_equal<T>` //大于等于
 *  `template<class T> bool less<T>` //小于
 *  `template<class T> bool less_equal<T>` //小于等于

**示例：**

#include<iostream>
    using namespace std;
    #include <functional>
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    
    class MyCompare
    { 
    public:
    	bool operator()(int v1, int v2)
    	{ 
    		return v1 > v2;
    	}
    };
    void test01()
    { 
    	vector<int> v;
    
    	v.push_back(10);
    	v.push_back(30);
    	v.push_back(50);
    	v.push_back(40);
    	v.push_back(20);
    
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    
    	//自己实现仿函数
    	//sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
    	//STL内建仿函数 大于仿函数
    	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
    
    	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) { 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    int main() { 
    
    	test01();
    
    	system("pause");
    
    	return 0;
    }
    /* 10 30 50 40 20 50 40 30 20 10 请按任意键继续. . . */

总结：关系仿函数中最常用的就是greater<>大于

#### 4.3.4 逻辑仿函数 ####

**功能描述：**

*  实现逻辑运算

**函数原型：**

*  `template<class T> bool logical_and<T>` //逻辑与
 *  `template<class T> bool logical_or<T>` //逻辑或
 *  `template<class T> bool logical_not<T>` //逻辑非

**示例：**

#include<iostream>
    using namespace std;
    #include <vector>
    #include <functional>
    #include <algorithm>
    void test01()
    { 
    	vector<bool> v;
    	v.push_back(true);
    	v.push_back(false);
    	v.push_back(true);
    	v.push_back(false);
    
    	for (vector<bool>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    	{ 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    
    	//逻辑非 将v容器搬运到v2中，并执行逻辑非运算
    	vector<bool> v2;
    	v2.resize(v.size());
    	transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not<bool>());
    	for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
    	{ 
    		cout << *it << " ";
    	}
    	cout << endl;
    }
    
    int main() { 
    
    	test01();
    
    	system("pause");
    
    	return 0;
    }
    /* 1 0 1 0 0 1 0 1 请按任意键继续. . . */

总结：逻辑仿函数实际应用较少，了解即可