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c++ founction object
根据SGI官方文档,仿函数也叫函数对象(Function Object, or Functor),定义就是任何可以像函数一样被调用的对象。一个普通的函数是函数对象,一个函数指针当然也是,广义上说任何定义了operator()的类对象都可以看作是函数对象。
仿函数(Functor、Function Object)
传递给STL算法的函数型参数(functional arguement)不一定要是函数,可以是行为类似于函数的对象,即Function Object或者Functor。
STL中大量运用了Function Object,也提供了很多预先定义的Function Object。
如果你定义了一个对象,其行为像函数,就可以拿来当函数使用。
那么什么才算具备函数行为呢?
函数行为:是指可以使用小括号传递参数,籍以调用某个东西
如:function(arg1,arg2);
在C++中要实现这个,你只要定义operator(),并给予适当的参数类型
类似于下面的定义:
class Functor { public: return-value operator(arguments) const; }; 则现在我们就可以把这个类型的对象当函数调用了: Functor f; f(arg1,arg2); //等价于f.operator(arg1,arg2); 最基本的仿函数举例: /** Function Object */ class PrintInt { public: void operator()(int elem) const { std::cout<<elem<<‘ ‘; } }; void testPrintInt() { std::vector<int> intVec; for(int i=1;i<10;++i) intVec.push_back(i); for_each(intVec.begin(),intVec.end(), PrintInt()); ///PrintInt()产生此类型的一个临时对象,当for_each算法的一个参数 std::cout<<std::endl; }
STL中for_each()算法大致实现如下:
template <typename Iterator, typename operation> operation for_each(Iterator b,Iterator e,operation op) { while(b++ != e) { op(*b); } return op; }
在本例中,for_each()调用PrintInt::operator(*b);
仿函数的优点:
1.仿函数是对象,可以拥有成员函数和成员变量,即仿函数拥有状态(states)
2.每个仿函数都有自己的类型
3.仿函数通常比一般函数快(很多信息编译期确定)
举例子:现在要实现对集群中每个元素都加上一个固定值
/**
一般函数
用户期望在编译期就知道这个数
*/
void add10(int& value)
{
value+=10;
}
/**
函数模板
需要数个不同的固定值,而它们在编译期都已确定
*/ template<int theValue> void addValue(int& value) { value+=theValue; } /** 仿函数 */ class AddValue { private: int value; public: AddValue(int v):value(v){} void operator()(int& elem) const { elem += value; } }; void testAddValue() { std::list<int> intList; for(int i=1;i<10;++i) intList.push_back(i); std::cout<<"Initialized:\n"; copy(intList.begin(),intList.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout," ")); for_each(intList.begin(),intList.end(), add10); ///调用函数,编译期确定10 std::cout<<"\nAfter add10:\n"; copy(intList.begin(),intList.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout," ")); for_each(intList.begin(),intList.end(), addValue<11>);///调用函数模板,编译期确定11 std::cout<<"\nAfter addValue:\n"; copy(intList.begin(),intList.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout," ")); //for_each(intList.begin(),intList.end(), // addValue<*(intList.begin())>); //error,因为template必须编译期知道模板参数,而这里是运行时才知道的 //std::cout<<"\nAfter addValue:\n"; //copy(intList.begin(),intList.end(), // std::ostream_iterator<int>(std::cout," ")); for_each(intList.begin(),intList.end(), AddValue(15)); std::cout<<"\nAfter AddValue 15:\n"; copy(intList.begin(),intList.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout," ")); for_each(intList.begin(),intList.end(), AddValue(*intList.begin())); ///执行期间,函数模板的优势!! std::cout<<"\nAfter AddValue dynamically:\n"; copy(intList.begin(),intList.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout," ")); }
STL提供了很多预定义的仿函数,如:
equal_to , not_equal_to , less , greater , less_equal , greater_equal , nagate, multiplies等
下面是几个运行STL预先定义仿函数的例子:
void testPreDefFunctor() { std::list<int> intList; std::set<int,std::greater<int> > intSet; for(int i=1;i<10;++i) { intList.push_back(i); intSet.insert(i); } intList.sort(std::greater<int>()); ///从大到小排序 transform(intList.begin(),intList.end(), ///source1 intList.begin(),///source2 intList.begin(),///dest std::multiplies<int>());///operation }
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