C++ 笔记 20 （STL函数对象）

四. STL-函数对象

1. 函数对象

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。

1.2 函数对象的使用

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，函数对象有自己的状态；

• 函数对象可以作为参数传递。

示例：

#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; //内部自己状态
}

void test02()
{
	MyPrint myprint;
	myprint("hello");
	myprint("hello");
	myprint("hello");
	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);  //利用重载的()
}

void test03()
{
	MyPrint myPrint; 
	doPrint(myPrint , "hello");
}

int main()
{
... ...
}

2. 谓词

2.1 谓词概念

• 返回bool类型的仿函数称为谓词；
• 如果operator()接受一个参数，称为一元谓词；
• 如果operator()接受两个参数，称为二元谓词；

2.2 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());  //GreaterFive()为匿名函数
	
	if(it == v.end())
	{
		... ... 
	}
}

总结：参数只有一个的谓词，称为一元谓词

2.3 二元谓词

class MyCompare
{
	public:
		bool operator()(int num1,int num2)
		{
			return num1 > num2;
		}
};

//使用函数对象改变算法策略，排序从大到小
sort(v.begin(),v.ennd(),MyCompare());

for(vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
	cout<<*it<<" ";
}

总结：参数只有两个的谓词，称为二元谓词

3. 内建函数对象

3.1 内建函数对象意义

概念：STL内建了一些函数对象，即内建了一些仿函数

分类：算数仿函数；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

3.2 算数仿函数

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
  示例：

void test01()
{
	negate<int>n ;  //取反
	cout<<n(50)<<endl;
}

void test02()
{
	plus<int>p;
	cout<<p(10,20)<<endl;
}

T plus<T> 加 ; 
T minus<T> 减;
T multiplies<T> 乘;
T divides<T> 除;
T modulus<T> 取模;
T negate<T> 取反;

3.3 关系仿函数

• 自己实现仿函数，见”二元谓词“部分

sort(v.begin(),v.end(),MyCompare());

• STL内建仿函数 ,大于仿函数

sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());

bool equal_to<T> 等于
bool greater_equal<T> 大于等于
bool not_equal_to<T> 不等于
bool less<T>小于
bool greater<T>大于
bool less_equal<T> 小于等于

总结：关系仿函数中最常用的是greater<>大于

3.4 逻辑仿函数

bool logical_and<T> 逻辑与
bool logical_or<T> 逻辑或
bool logical_not<T> 逻辑非

示例：

vector<bool>v;
v.push_back(true);
v.push_back(false);
v.push_back(true);
v.push_back(false);

//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>());

总结：实际应用中，逻辑仿函数使用很少