C&C++学习笔记（4）——函数对象

发表于   |   分类于   |  

函数对象能够帮助我们进一步理解C++中的函数概念。

本文仅供个人记录和复习，不用于其他用途

函数对象与谓词

函数对象是用作函数的对象，不过一般只是实现了operator()的类的对象。虽然函数和函数指针也可以归为函数对象，但实现了operator()的类的对象才能保存类成员属性的值，可以被用于STL算法。

一般来讲，函数对象分为下面两种类型：

  • 一元函数
  • 二元函数

其实接收几个参数就是几元函数，如果返回布尔值，则该函数被称为谓词。

一元函数

代码实例

1
2
3
4
5
template <typename elementType>
void FuncDisplayElement(const elementType &element)
{
    cout << element << ' ';
}

上面这个函数可以用operator()的形式表现出来：

1
2
3
4
5
6
7
8
template <typename elementType>
struct DisplayElement
{
    void operator () (const elementType &element) const
    {
        cout << element << ' ';
    }
};

那么这种形式可以直接当做函数来使用。例如：

1
for_each(vecIntegers.begin(), vecIntegers.end(), DisplayElement<int> ());

for_each接受3个参数：第一个参数指定范围起点，第二个参数指定范围的终点，第三个参数是要对指定范围内的每个元素调用的函数。也就是说，这些代码对于vecIntegers中的每个元素调用DisplayElement::operator()。当然，这里使用FuncDisplayElement是一样的。

Lambda表达式

当然，我们也可以不定义，使用Lambda表达式（匿名函数对象）。

1
for_each(vecIntegers.begin(), vecIntegers.end(), [](int &Element) {cout << element << ' ';});

Lambda表达式可以很方便地使用函数对象，而不是要像上面那样定义一个函数或者结构。具体的可以查看Lambda表达式一章。

使用结构对象的优势

最大的好处就是能够存储信息，我们可以在结构中定义相应的成员属性，能够比单纯的函数方便许多。

一元谓词

返回布尔值的一元函数就是谓词，可以供STL算法进行判断。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
template <typename numberType>
struct IsMultiple
{
    numberType Divisor;
    IsMultiple(const numberType &element)
    {
        Divisor = divisor;
    }
    bool operator () (const numberType &element) const
    {
        return ((element % Divisor) == 0);
    }
};

这里有一个构造函数，存储传入的对象，然后把这个值和将要比较的值进行求余，判断是否能够被整除。如果结果为0，就证明能够被整除。

1
auto iElement = find_if(vecIntegers.begin(), vecIntegers.end(), IsMultiple<int> (Divisor));

比如find_if就能够让vecIntegers中的所有元素和Divisor整除，如果operator()返回为true，也就是元素可以被整除时，find_if返回一个指向该元素的迭代器。

二元函数

二元函数一般针对于加减乘除，下面是一个示例：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
template <typename elementType>
class Multiply
{
public:
    elementType operator () (const elementType &elem1, const elementType &elem2)
    {
        return (elem1 * elem2);
    }
};

我们可以在transform中来使用二元函数：

1
transform(vecMultiplicand.begin(), vecMultiplicand.end(), vecMultiplier.begin(), vecResult.begin(), Multiply<int> ());

transform将vecMultiplicand和vecMultiplier内容相乘，并且储存在vecResult中。

二元谓词

接受两个参数并返回一个布尔值的函数是二元谓词，这里也不再举例。