仿函数 VS 函数指针实现回调

前提:

本博客对比 函数指针实现回调 和 仿函数 ,突出仿函数的优势。

目的:

一个类要能够灵活的调用两个函数,essfcgreaterfc,分别用于比较两个整数的大小:

①:lessfc:判断 x 是否小于 y,如果是则返回 true,否则返回 false

②:greaterfc:判断 x 是否大于 y,如果是则返回 true,否则返回 false

一:函数指针实现回调

①:普通代码:

cpp 复制代码
//lessfc函数 x<y?
bool lessfc(int x, int y)
{
	return x < y;
}

//greaterfc函数 x>y?
bool greaterfc(int x, int y)
{
	return x > y;
}

// A这个类体现了--->函数指针实现回调
class A
{
public:
	A(bool(*pf)(int, int))//构造函数接收一个函数指针 并赋值给成员变量
		:_pf(pf)
	{}

	void func(int xx, int yy)//func函数接收两个参数
	{
		cout << "void func(int xx, int yy)" << _pf(xx, yy) << endl;;
	}   //用接收到的函数指针结合两个int参数调用该函数 

	bool(*_pf)(int, int);//成员变量也是一个函数指针类型
};

int main()
{
	A aa1(lessfc);//创建一个对象
	aa1.func(1, 2);//调用对象的func函数 且传两个int

	A aa2(greaterfc);//创建一个对象
	aa2.func(1, 2);//调用对象的func函数 且传两个int
}

运行结果:

解释:

A 的行为可以通过传入不同的函数指针来动态改变:

传入 lessfc 时,func 方法会执行小于比较。

传入 greaterfc 时,func 方法会执行大于比较。

②:加上模版的代码:

cpp 复制代码
//lessfc函数 x<y?
template<class T>
bool lessfc(T x, T y)
{
	return x < y;
}

//greaterfc函数 x>y?
template<class T>
bool greaterfc(T x, T y)
{
	return x > y;
}

// A这个类体现了--->函数指针实现回调
template<class T>
class A
{
public:
	A(bool(*pf)(T, T))//构造函数接收一个函数指针 并赋值给成员变量
		:_pf(pf)
	{}

	void func(T xx, T yy)//func函数接收两个参数
	{
		cout << "void func(T xx, T yy)" << _pf(xx, yy) << endl;;
	}   //用接收到的函数指针结合两个int参数调用该函数 

	bool(*_pf)(T, T);//成员变量也是一个函数指针类型
};

int main()
{
	A<int> aa1(lessfc);//因为有模版,所以显式传模版的类型去创建一个对象
	aa1.func(1, 2);//调用对象的func函数 且传两个int 与创建时T的类型吻合

	A<double>aa2(greaterfc);//因为有模版,所以显式传模版的类型创建一个对象
	aa2.func(1.1, 1.0);//调用对象的func函数 且传两个double 与创建时T的类型吻合
}

**解释:**加上模版之后,范围更广了

二:仿函数

++**定义:**一个对象能像函数一样用,实际上调用的是我们重载的 operator()++

①:普通代码:

cpp 复制代码
//定义仿函数
class lessfc //将之前的lessfc函数封装成一个类
{
public:
	//类中仅需对()这个操作符进行重载
	bool operator()(const int& x, const int& y)
	{
		return x < y;
	}
};

//定义仿函数
class greaterfc //将greaterfc函数封装成一个类
{
public:
	//类中仅需对()这个操作符进行重载
	bool operator()(const int& x, const int& y)
	{
		return x > y;
	}
};


template<class Comapre>
class A//A这个类要使用仿函数
{
public:
	void func(int xx, int yy)
	{
		Comapre com;//创建一个 Comapre 类型的对象 com。
		cout << "void func(int xx, int yy)" << com(xx, yy) << endl;;
		//调用 com(xx, yy),即调用仿函数的 operator(),比较 xx 和 yy。
	}
};


int main()
{
	A<less<int>> aa1;
	aa1.func(1, 2); // 输出 1 < 2 的结果(true)

	A<greater<int>> aa2;
	aa2.func(1, 2); // 输出 1 > 2 的结果(false)
}

运行结果:

①:不再像函数指针那样,赤裸裸的写两个函数,而是在两个类中对()运算符进行重载,重载的定义在写函数的功能

②:需要用仿函数的类的模版参数,就是那两个仿函数的类名,在类中进行仿函数类的对象的创建,再结合类中函数(如func)的参数,最后结合()进行函数的调用,仿函数对象看见()就会实现重载后的功能

③:main函数中的less<int>,就是对仿函数进行显式的调用,此时的模版不再是简单的类型,而是一个类

②:加上模版的代码:

cpp 复制代码
//定义仿函数
template<class T>
class lessfc //将之前的lessfc函数封装成一个类
{
public:
	//类中仅需对()这个操作符进行重载
	bool operator()(const T& x, const T& y)
	{
		return x < y;
	}
};

//定义仿函数
template<class T>
class greaterfc //将greaterfc函数封装成一个类
{
public:
	//类中仅需对()这个操作符进行重载
	bool operator()(const T& x, const T& y)
	{
		return x > y;
	}
};


template<class Comapre, class T>
class A//A这个类要使用仿函数
{
public:
	void func(T xx, T yy)
	{
		Comapre com;//创建一个 Comapre 类型的对象 com。
		cout << "void func(T xx, T yy)" << com(xx, yy) << endl;;
		//调用 com(xx, yy),即调用仿函数的 operator(),比较 xx 和 yy。
	}
};


int main()
{
	A<less<int>, int> aa1;
	aa1.func(1, 2); // 输出 1 < 2 的结果(true)

	A<greater<double>, double> aa2;
	aa2.func(1.1, 1.0); // 输出 1.1 >1.0 的结果(ture)
}

运算结果:

解释:对三个类都加上模版之后,范围更广了

三:仿函数更优的点

1. 更灵活的功能扩展

仿函数:仿函数是一个类对象,可以包含成员变量和成员函数,因此可以在调用时保存状态(例如计数器、配置参数等)。

函数指针:函数指针只能指向一个静态函数,无法保存状态,功能扩展性较差。

2. 更高的性能

仿函数:仿函数通常是内联的(inline),编译器可以优化其调用,减少函数调用的开销。

函数指针:函数指针的调用需要通过指针间接调用,无法内联,性能稍差。

3. 更强的类型安全

仿函数:仿函数是类对象,类型信息在编译时确定,类型安全性更高。

函数指针:函数指针的类型信息较弱,容易出错(例如指向错误类型的函数)。

4. 更好的通用性

仿函数:仿函数可以与模板结合,实现高度通用的代码。例如,STL 中的排序算法 std::sort 可以通过传入不同的仿函数实现升序或降序排序。

函数指针:函数指针的通用性较差,难以与模板结合。

5. 支持运算符重载
仿函数:仿函数可以重载 operator(),使得对象可以像函数一样被调用,语法更直观。

函数指针:函数指针的调用语法较为繁琐。

6. 更易于组合和扩展
仿函数:仿函数可以通过继承、组合等方式扩展功能。

函数指针:函数指针的功能扩展性较差,难以实现复杂的逻辑组合。

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