从零开始学C++之STL(八):函数对象、 函数对象与容器、函数对象与算法

一、函数对象

1、函数对象(function object)也称为仿函数(functor)

2、一个行为类似函数的对象,它可以没有参数,也可以带有若干参数。

3、任何重载了调用运算符operator()的类的对象都满足函数对象的特征

4、函数对象可以把它称之为smart function。

5、STL中也定义了一些标准的函数对象,如果以功能划分,可以分为算术运算、关系运算、逻辑运算三大类。为了调用这些标准函数对象,需要包含头文件<functional>。

二、自定义函数对象

#include <iostream>
using namespace std;
class CFunObj
{
public:
    void operator()()
    {
        cout << "hello,function object!" << endl;
    }
};
int main()
{
    CFunObj fo;
    fo();
    CFunObj()();
    return 0;
}

注意:CFunObj()(); 表示先构造一个匿名对象,再调用operator();

三、函数对象与容器

在这边举map 容器的例子,大家都知道map 在插入元素的时候会自动排序,默认是根据key 从小到大排序,看map 的定义:

// TEMPLATE CLASS map
template < class _Kty,
         class _Ty,
         class _Pr = less<_Kty>,
         class _Alloc = allocator<pair<const _Kty, _Ty> > >
class map
    : public _Tree<_Tmap_traits<_Kty, _Ty, _Pr, _Alloc, false> >
{
    // ordered red-black tree of {key, mapped} values, unique keys
};

假设现在我们这样使用 map< int, string > mapTest; 那么默认的第三个参数 _Pr = less<int>,再者,map 继承的其中一个类

 _Tmap_traits 中有个成员:

 _Pr  comp;// the comparator predicate for keys 

跟踪进insert 函数,其中有这样一句:

if (_DEBUG_LT_PRED(this->comp, _Key(_Where._Mynode()), this->_Kfn(_Val)))

已知 #define _DEBUG_LT_PRED(pred, x, y) pred(x, y) 很明显地,comp 在这里当作函数对象使用,传入两个参数,回头看less 类的

模板实现:

// TEMPLATE STRUCT less
template<class _Ty>
struct less
        : public binary_function<_Ty, _Ty, bool>
{
    // functor for operator<
    bool operator()(const _Ty &_Left, const _Ty &_Right) const
    {
        // apply operator< to operands
        return (_Left < _Right);
    }
};

即实现了operator() 函数,左操作数小于右操作数时返回为真。

我们也可以在定义的时候传递第三个参数,如map< int, string, greater<int> > mapTest; 则插入时按key 值从大到小排序(less,

 greater 都是STL内置的类,里面实现了operator() 函数),甚至也可以自己实现一个类传递进去,如下面例程所示:

#include <map>
#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

struct MyGreater
{
    bool operator()(int left, int right)
    {
        return left > right;
    }
};

int main(void)
{
    map < int, string, /*greater<int> */MyGreater > mapTest;
    mapTest.insert(map<int, string>::value_type(1, "aaaa"));
    mapTest.insert(map<int, string>::value_type(3, "cccc"));
    mapTest.insert(map<int, string>::value_type(2, "bbbb"));


    for (map < int, string, /*greater<int> */MyGreater >::const_iterator it = mapTest.begin(); it != mapTest.end(); ++it)
    {
        cout << it->first << " " << it->second << endl;
    }

    return 0;
}

输出为:

3 cccc

2 bbbb

1 aaaa

MyGreater 类并不是以模板实现,只是比较key 值为int 类型的大小。

四、函数对象与算法

在STL一些算法中可以传入函数指针,实现自定义比较逻辑或者计算,同样地这些函数也可以使用函数对象来代替,直接看例程再稍

作分析:

#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

void PrintFun(int n)
{
    cout << n << ' ';
}

void Add3(int &n)
{
    n += 3;
}

class PrintObj
{
public:
    void operator()(int n)
    {
        cout << n << ' ';
    }
};

class AddObj
{
public:
    AddObj(int number) : number_(number)
    {

    }
    void operator()(int &n)
    {
        n += number_;
    }

private:
    int number_;
};

class GreaterObj
{
public:
    GreaterObj(int number) : number_(number)
    {

    }
    bool operator()(int n)
    {
        return n > number_;
    }
private:
    int number_;
};


int main(void)
{
    int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    vector<int> v(a, a + 5);

    /*for_each(v.begin(), v.end(), PrintFun);
    cout<<endl;*/

    for_each(v.begin(), v.end(), PrintObj());
    cout << endl;

    /*for_each(v.begin(), v.end(), Add3);
    for_each(v.begin(), v.end(), PrintFun);
    cout<<endl;*/

    for_each(v.begin(), v.end(), AddObj(5));
    for_each(v.begin(), v.end(), PrintFun);
    cout << endl;


    cout << count_if(a, a + 5, GreaterObj(3)) << endl; //计算大于3的元素个数

    return 0;
}

输出为:

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10

2

回顾for_each 的源码,其中有这样一句: _Func(*_ChkFirst); 也就是将遍历得到的元素当作参数传入函数。

上面程序使用了函数对象,实际上可以这样理解 PrintObj()(*_ChkFirst); 即 PrintObj() 是一个匿名的函数对象,传入参

数,调用了operator() 函数进行打印输出。使用函数对象的好处是比较灵活,比如直接使用函数Add3,那么只能将元素加3,而

使用函数对象Addobj(x), 想让元素加上多少就传递给Addobj类,构造一个对象即可,因为它可以保存一种状态(类成员)。

count_if 中的 GreaterObj(3) 就类似了,将遍历的元素当作参数传递给operator(), 即若元素比3大则返回为真。

五、STL内置的函数对象类

参考:

C++ primer 第四版 Effective C++ 3rd C++编程规范

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏Java帮帮-微信公众号-技术文章全总结

13.Java数据结构案例

13.Java数据结构案例 Java 实例 - 数字求和运算 以下实例演示了使用do...while结构求0~100的整数数字之和: TestInput.jav...

3576
来自专栏逆向技术

C++反汇编第二讲,不同作用域下的构造和析构的识别

               C++反汇编第二讲,不同作用域下的构造和析构的识别 目录大纲:   1.全局(静态)对象的识别,(全局静态全局一样的,都是编译期间...

17510
来自专栏Java面试通关手册

可能是把Java内存区域讲的最清楚的一篇文章

哈哈 皮一下!我自己开源的一个Java学习指南文档。一份涵盖大部分Java程序员所需要掌握的核心知识,正在一步一步慢慢完善,期待您的参与。Github地址:ht...

452
来自专栏java小白

为什么hashMap的容量是2的幂次

3074
来自专栏about云

hadoop开发必读:认识Context类的作用

问题导读: 1.Context能干什么? 2.你对Context类了解多少? 3.Context在mapreduce中的作用是什么? 本文实在能够阅读源码...

3064
来自专栏java学习

工程师笔试题1

1.访问修饰符作用范围由大到小是( )。 A.private-protected-default-publicB.public-protected-defaul...

2594
来自专栏Jimoer

jvm学习记录-对象的创建、对象的内存布局、对象的访问定位

简述 今天继续写《深入理解java虚拟机》的对象创建的理解。这次和上次隔的时间有些长,是因为有些东西确实不好理解,就查阅各种资料,然后弄明白了才来做记录。 (此...

2657
来自专栏成长道路

java常用对象

boolean b=Pattern.matches("(86)*0*1\\d{10}",mobile);//大陆手机号码的匹配 日期类 Date date =...

1700
来自专栏Android机动车

Java 基础(二)——集合源码解析 Iterator

针对一个特定的问题,如果事先不知道需要多少个对象,或者它们的持续时间有多长,那么也不知道如何保存那些对象。既然如此,怎样才能知道那些对象要求多少空间呢?事先上根...

753
来自专栏xingoo, 一个梦想做发明家的程序员

第三章 C++中的C ----《C++编程思想》

1 创建函数 2 执行控制语句   break:退出循环,不再执行循环中的生育语句   continue:停止执行当前的循环,返回到循环的起始处开始新的一轮循环...

1597

扫码关注云+社区