第二十四章 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;
?}

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;
?}

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;
?}

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;
?}

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;
?}

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;
?}

总结：逻辑仿函数实际应用较少，了解即可