STL函数对象 - 技术栈

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，也称为仿函数

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：

函数对象在使用是，可以像普通函数那样调用，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<iostream>
using namespace std;

//函数对象（仿函数）
/*
函数对象在使用是，可以像普通函数那样调用，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
*/

//1,函数对象在使用是，可以像普通函数那样调用，可以有返回值
class MyAdd
{
public:
	int operator()(int v1, int v2)
	{
		return v1 + v2;
	}
};

//2,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
class Myprint
{
public:
	Myprint()
	{
		this->count = 0;
	}
	void operator()(string test)
	{
		cout << test << endl;
		this->count++;
	}
	int count;
};

void test01()
{
	MyAdd myAdd;
	cout << myAdd(10, 10) << endl;
}

void test02()
{
	Myprint myprint;
	myprint("hello world");
	myprint("hello world");
	myprint("hello world");
	myprint("hello world");

	cout << "myPrint调用次数为：" << myprint.count << endl;
}

void doPrint(Myprint &mp,string test)
{
	mp(test);
}
void test03()
{
	Myprint myprint;
	doPrint(myprint, "C++");
}

int main()
{
	cout << "test01:" << endl;
	test01();
	cout << endl;

	cout << "test02:" << endl;
	test02();
	cout << endl;

	cout << "test03:" << endl;
	test03();
	cout << endl;

	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

2，谓词

2.1谓词概念：

概念：

返回bool类型的仿函数称为谓词
返回 operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词
返回 operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词

2.2 一元谓词

返回 operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>

//仿函数 返回值类型数bool数据类型 称为谓词
//一元谓词

class GreaterFive
{
public:
	bool operator()(int val)
	{
		return val > 5;
	}
};

void test01()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}

	//查找容器中 有没有大于五的数字
	//GreaterFive()匿名函数对象
	vector<int>::iterator it= find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
	if (it == v.end())
	{
		cout << "未找到" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到了大于5的数字为：" << *it << endl;
	}
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

2.3 二元谓词

返回 operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>

//仿函数 返回值类型数bool数据类型 称为谓词
//二元谓词

class MyCompare
{
public:
	bool operator()(int val1,int val2)
	{
		return val1 > val2;
	}
};

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);

	//默认排序规则为从小到大
	sort(v.begin(), v.end());
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//使用函数对象，改变算法策略，变为排序规则为从大到小
	sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());

	cout << "-------------------------------------" << endl;
	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

3，内建函数对象

3.1 内建函数对象的意义

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>++

3.1.1 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 miltiplies<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<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<functional>

//内建函数对象 算术仿函数

//negete 一元仿函数 取反仿函数
void test01()
{
	negate<int>n;
	cout << "取反仿函数" << endl;
	cout << n(50) << endl;
}

//加法仿函数
void test02()
{
	plus<int>p;
	cout << "加法仿函数" << endl;
	cout << p(10, 20) << endl;
}

//减法仿函数
void test03()
{
	minus<int>m;
	cout << "减法仿函数" << endl;
	cout << m(20, 10) << endl;
}

//乘法仿函数
void test04()
{
	multiplies<int>mul;
	cout << "乘法仿函数" << endl;
	cout << mul(10, 20) << endl;
}

//除法仿函数
void test05()
{
	divides<int>div;
	cout << "除法仿函数" << endl;
	cout << div(20, 10) << endl;
}

//取模仿函数
void test06()
{
	modulus<int>mod;
	cout << "取模法仿函数" << endl;
	cout << mod(20, 10) << endl;
}

int main()
{
	test01();
	test02();
	test03();
	test04();
	test05();
	test06();
	system("pause");
	return 0;
}

3.1.2 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> //等于仿函数
template<class T> bool not_equal_to<T> //不等于仿函数
template<class T> bool greater<T> //大于仿函数
template<class T> bool greater_equal<T> //大于等于仿函数
template<class T> bool less<T> //小于仿函数
template<class T> bool less_equal<T> //小于等于仿函数

示例1：等于仿函数

#include<iostream>
using namespace std;
#include<functional>
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>

class CustomeEuality
{
public:
	bool operator()(int& lhs, int& rhs) const
	{
		return lhs == rhs;
	}
};
int main()
{
	std::vector<int>v = { 1,2,3,4,5 };

	//使用std::equal_to 查找元素3
	auto it = std::find_if(v.begin(), v.end(), CustomeEuality());
	//auto it = std::find_if(v.begin(), v.end(), std::equal_to<int>());

	if (it != v.end())
	{
		std::cout << "找到元素3" << std::endl;
	}
	else
	{
		std::cout << "未找到元素3" << std::endl;
	}
	return 0;
}

示例2：大于仿函数

#include<iostream>
using namespace std;
#include<algorithm>
#include<vector>
#include<functional>

//内建函数对象 关系仿函数
//大于 greater
class MyCompare
{
public:
	bool operator()(int v1, int v2)
	{
		return v1 > v2;
	}
};

void test01()
{
	vector<int>v;

	v.push_back(10);
	v.push_back(20);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);
	v.push_back(50);

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//降序
	cout << "---------------降序：--------------------" << endl;
	//sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
	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：大于仿函数用处最广，其他的做了解即可

仿函数中等于仿函数和不等于仿函数可用作寻找元素

其他仿函数可用作排序

3.1.3 逻辑仿函数

函数原型：

template<class T> bool logical_and<T> //逻辑与仿函数
template<class T> bool logical_or<T> //逻辑或仿函数
template<class T> bool logical_not<T> //逻辑非仿函数

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<algorithm>
#include<vector>
#include<functional>

//逻辑非 logical_not
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;

	//利用逻辑非 将容器v搬运到 容器v2中，并且执行反操作
	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;
}

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>

int main() {
    std::vector<int> vec = { 1, 2, 3, 4, 5 };

    // 使用logical_or作为小于仿函数进行排序
    std::sort(vec.begin(), vec.end(), std::logical_or<int>());

    for (int i : vec)
    {
        std::cout << i << ' ';
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

逻辑仿函数实际应用较少，了解即可