C++ 函数对象

古城微笑少年丶 2022-06-10 07:56 192阅读 0赞

函数对象：定义了调用操作符（）的类对象。当用该对象调用此操作符时，其表现形式如同普通函数调用一般，因此取名叫函数对象。举个最简单的例子：

**\[cpp\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  **class** A   
2.  \{    
3.  **public**:    
4.      **int** operator() ( **int** val )    
5.      \{    
6.          **return** val > 0 ? val : -val;  
7.      \}    
8.  \};

类A中定义了操作符 ( )，A对象调用语句在形式上跟以下函数的调用完全一样：

**\[cpp\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  **int** i = -1;  
2.  A func;  
3.  cout << func(i);

与普通函数相比，函数对象比函数更加灵活，**函数对象的优势：**

*  函数对象可以有自己的状态。我们可以在类中定义状态变量，这样一个函数对象在多次的调用中可以共享这个状态；
 *  函数对象有自己特有的类型。我们可以传递相应的类型作为参数来实例化相应的模板，比如说带参数的函数形参。

使用函数对象的典型例子：

**1、字符串排序规则**

在容器set 中对string 进行排序，首先来定义相应的类并定义 () 来规定排序规则：

**\[cpp\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  **class** Sort    
2.  \{    
3.  **public**:    
4.      **bool** operator() (**const** string &str1, **const** string &str2) **const**  //带两个参数  
5.      \{    
6.          **return** str1 > str2;    
7.      \}    
8.  \};

然后我们可以用这个类作为参数来初始化set容器：

**\[cpp\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  set<string, Sort> myset;  //带比较函数的set构造函数,并用函数对象Sort初始化  
2.  myset.insert("A");    
3.  myset.insert("B");

这样容器内容输出为：B，A。

**2、谓词函数 **

谓词函数通常用来对传进来的参数进行判断，并返回布尔值。但是一般的函数形式固化，比如字符串长度比较只能判断是否大于一个确定的长度值。函数对象可以作为谓词函数，并可以在类初始化时传递参数，如字符串长度参考值，因此函数对象比普通函数更加灵活。

现在假设我们有一串数字，要从中找出第一个不小于10的数字。可以定义如下相应的类：

**\[cpp\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  **class** Upper   
2.  \{    
3.  **public**:    
4.      Upper(**int** min = 0):m\_min(min)\{\}    
5.      **bool** operator() (**int** value) **const**    
6.      \{    
7.          **return** value >= m\_min;    
8.      \}    
9.  **private**:    
10.     **int** m\_min;    
11. \};

从而这样调用 find\_if 函数：

> find\_if( dest.begin(), dest.end(), Upper(10) );

首先生成类 Upper 的对象，并用 10 初始化，调用find\_if 时将用该函数对象进行判断。

**请注意：**在调用用到函数对象的标准库[算法][Link 1]时，除非显式地指定模板类型为传引用，否则默认情况下函数对象是按值传递的！因此，如果传递一个具有内部状态的函数对象，则被改变状态的是函数内部被复制的临时对象，函数结束后随之消失。真正传进来的函数对象状态并为改变。

**\[cpp\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  **class** B  
2.  \{    
3.  **public**:    
4.      B(**int** n=0) : th(n),count(1) \{\}    
5.      **bool** operator() (**int**)    
6.      \{    
7.          **return** count++ == th;    
8.      \}    
9.          
10.     **int** getCount() **const**    
11.     \{    
12.         **return** count;    
13.     \}    
14. **private**:    
15.     **int** th;    
16.     **int** count;    
17. \};

[测试][Link 2]如下：

**\[cpp\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  vector<**int**> vec;  
2.  **for**( **int** i = 3; i!= 13; ++i )  
3.  vec.push\_back(i);  
4.  B b(3);    
5.  vector<**int**>::iterator iter = find\_if( vec.begin(), vec.end(), b ); //调用函数对象，查找第三个数字    
6.  cout<< "3rd:" << \*iter <<endl;    
7.  cout<< "State:" << b.getCount() <<endl;  //指向函数对象内容，但内部值却为改变

输出结果为，确实能找到第三个数字（5），但查看b的状态时，返回的 count 依然为0，说明：

*  在find\_if 函数执行期间，内部状态的临时对象发生改变；
 *  在函数对象调用完成后，临时对象消失，原来的状态保持不变。

**原则：**

不是所有的返回布尔值的函数对象都适合作为谓词函数，因此用作谓词函数的函数对象，最好不要依赖其内部状态的改变。

转载：http://blog.csdn.net/xgf415/article/details/52966475

[view plain]: http://blog.csdn.net/xgf415/article/details/52966475#
[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/datastructure
[Link 2]: http://lib.csdn.net/base/softwaretest