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。
cpp
#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：
cpp
#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：
cpp
#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
cpp
#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
cpp
#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。
cpp
#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