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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 函数对象使用
特点:
- 函数对象在使用的时候,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
因为函数对象本质是一个类,所以类的内部可以拥有一些成员属性来记录它的一些状态。
- 函数对象可以作为参数传递。
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;class MyAdd {
public:MyAdd() {this->count = 0;}int operator()(int v1, int v2) {count++;return v1 + v2;}public:int count;//内部自己的状态
};int doAdd(MyAdd& add, int v1, int v2) {return add(v1, v2);
}int main() {MyAdd myAdd;int ret = myAdd(10, 20);//1.cout << ret << endl;cout << myAdd.count << endl;//2.普通函数需要借助外力,使用全局变量或者静态变量记录使用的次数doAdd(myAdd, 20, 30);//3.return 0;
}
总结:
- 仿函数写法非常灵活,可以作为参数进行传递
2. 谓词
2.1 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() 接收两个参数,那么叫做二元谓词
2.2 一元谓词
示例:
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;class GreatFive
{
public:bool operator()(int val) {return val > 5;}
};int main() {vector<int> v;for (int i = 0; i < 10; i++) {v.push_back(i);}//查找容器中有没有大于 5 的数字vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreatFive());//GreatFive():创建一个匿名的函数对象if (it == v.end()) {cout << "未找到" << endl;}else {cout << "找到了大于 5 的数字:" << *it << endl;}return 0;
}
find_if(first, last, Pred);
- 三个参数:first,last(区间),谓词(Pred)
- 按条件的方式来找一找有没有想要的结果,它会遍历区间取出来每个数据,仿函数判断是否满足条件,返回 真 或 假
- 若存在,函数返回该元素的迭代器;若不存在,返回 end();
- GreatFive():创建一个匿名的函数对象
总结:参数只有一个的谓词,称为一元谓词。
2.3 二元谓词
示例:
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;class MyCompare
{
public:bool operator()(int v1, int v2) {return v1 > v2;}
};int main() {vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(40);v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(50);sort(v.begin(), v.end());//排序,默认排序规则为从小到大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,变为排序规则从大到小sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;return 0;
}
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
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 <functional>
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
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
#include <iostream>
#include <functional>//内建函数对象的头文件
using namespace std;int main() {negate<int> n;cout << n(50) << endl;//1.plus<int> p;//默认认为传入相同的数据类型,不允许数据类型不同的两个数相加cout << p(2, 10) << endl;return 0;
}
总结:使用内建函数对象时,需要引入头文件 #include <functional>
3.3 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
#include <iostream>
#include <vector>
#include <functional>//内建函数对象的头文件
using namespace std;int main() {vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(40);v.push_back(20);v.push_back(30);v.push_back(50);for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;cout << "---------------------------------------------" << endl;//使用内建函数对象,改变算法策略,变为排序规则从大到小sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());//默认情况下使用 less<>(),排序规则从小到大for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;return 0;
}
总结:关系仿函数中最常用的就是 greater<> 大于。
3.3 逻辑仿函数
功能描述:
- 实现逻辑运算
仿函数原型:
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
逻辑仿函数在实际开发中是基本上用不着的,作演示使用。
#include <iostream>
#include <vector>
#include <functional>//内建函数对象的头文件
#include <algorithm>
using namespace std;int main() {vector<bool> v;v.push_back(true);v.push_back(false);v.push_back(true);v.push_back(false);v.push_back(false);for (vector<bool>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;cout << "---------------------------------------------" << endl;//利用逻辑非,将容器 v 搬运到容器 v2 中,并执行取反操作vector<bool> v2;v2.resize(v.size());//目标容器必须提前开辟预定大小的空间,否则报错transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not<bool>());//(原容器的begin,原容器的end,目标容器的begin,仿函数)//把原容器中的数据都搬到目标容器中。//仿函数可以实现在搬运过程中做一些逻辑运算for (vector<bool>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {cout << *it << " ";}cout << endl;return 0;
}
transform(原容器的 begin, 原容器的 end, 目标容器的 begin, 仿函数);
- 把原容器中的数据都搬到目标容器中。
- 仿函数可以实现在搬运过程中做一些逻辑运算
- 目标容器必须提前开辟预定大小的空间,否则报错
总结:逻辑仿函数实际应用中较少,了解即可