【C++提高编程】C++全栈体系（二十五）

C++提高编程

第四章 STL- 函数对象

一、函数对象

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

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 <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;
}/*test01():20test02():hello worldhello worldhello worldmyPrint调用次数为： 3test03():Hello C++
*/

总结：

• 仿函数写法非常灵活，可以作为参数进行传递。

二、谓词

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

2. 一元谓词

示例：

#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
*/

总结：参数只有一个的谓词，称为一元谓词

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;
}/*10 20 30 40 50 ----------------------------50 40 30 20 10 
*/

总结：参数只有两个的谓词，称为二元谓词

三、内建函数对象

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>

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 <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;
}/*-5030
*/

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

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 <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 
*/

总结：关系仿函数中最常用的就是greater<>大于

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 <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 
*/

总结：逻辑仿函数实际应用较少，了解即可