C++ 中的函数对象（仿函数）

Myth丶恋晨 2023-06-15 11:11 19阅读 0赞

### 概念： ###

*  重载了函数调用操作符的类，其对象称为函数对象。
 *  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，不是函数。

### 使用： ###

*  函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用，可以有参数和返回值。

#include<iostream>
    using namespace std;
    
    class MyAdd
    {
    public:
        int operator()(int v1, int v2)
        {
            return v1 + v2;
        }
    };
    
    int main()
    {
        MyAdd add;
        cout << add(2,4) << endl;
    
        getchar();
        return 0;
    }

*  函数对象超出了普通函数的概念，可以有自己的状态。

如下例中mCount就记录了函数调用次数。

#include<iostream>
    #include<string>
    using namespace std;
    
    class MyPrint
    {
    public:
        MyPrint() :mCount(0) {}
        int GetCount() const { return mCount; }
    
        void operator()(const string &str)
        {
            cout << str << endl;
            mCount++;
        }
    private:
        int mCount;   //统计函数调用次数
    };
    
    int main()
    {
        MyPrint print;
        print("April");
        print("Harris");
        print("Dave");
    
        cout << "函数调用次数: "<< print.GetCount() << endl;
    
        getchar();
        return 0;
    }

*  函数对象可以作为参数传递。

void DoSomething(MyPrint &print, const string &str)
    {
        print(str);
    }
    
    int main()
    {
        MyPrint print;
        DoSomething(print, "April");
    
        getchar();
        return 0;
    }

### 内建函数对象 ###

STL内建了一些函数对象，分为算术仿函数、关系仿函数、逻辑仿函数。

这些仿函数产生的对象，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<functional>。

*  算术仿函数。

加、减、乘、除、取反、模运算。

#include<iostream>
    #include<functional>
    using namespace std;
    
    int main()
    {
        negate<int> n;
        cout << n(50) << endl;   //取反
    
        plus<int> p;
        cout << p(20, 10) << endl;  //相加
    
        minus<int> m;
        cout << m(20, 10) << endl;  //相减
    
        multiplies<int> mul;
        cout << mul(20, 10) << endl;  //相乘
    
        divides<int> d;
        cout << d(20, 10) << endl;    //相除
    
        modulus<int> mod;
        cout << mod(20, 10) << endl;    //模运算
    
        getchar();
        return 0;
    }

*  关系仿函数。

大于、大于等于、小于、小于等于、相等、不等。

#include<iostream>
    #include<vector>
    #include<algorithm>
    #include<functional>
    using namespace std;
    
    int main()
    {
        vector<int> v = { 20,30,70,90,50 };
        sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());        //从大到小排列
        sort(v.begin(), v.end(), less<int>());           //从小到大排列
    
        getchar();
        return 0;
    }

*  逻辑仿函数。

与、或、非。

#include<iostream>
    #include<vector>
    #include<algorithm>
    #include<functional>
    using namespace std;
    
    int main()
    {
        vector<bool> s = { true,false,true };
        vector<bool> d;
        d.resize(s.size());
        transform(s.begin(), s.end(), d.begin(), logical_not<bool>());  //s中的元素取反后，放入d中.
    
        getchar();
        return 0;
    }