C++|大话STL第九期——仿函数(函数对象) 开发语言|c++

今天来到我们STL系列的第九期：仿函数的讲解

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文章目录什么是仿函数？
仿函数的特点：
STL仿函数的分类:
谓词：
内建的仿函数：
算数仿函数：
关系仿函数：
逻辑仿函数：（不常用）

什么是仿函数？仿函数作为STL六大组件中的其中一个，也称为函数对象，仿函数是一个能行使函数功能的类，仿函数的语法几乎和普通函数调用一样，不过作为仿函数的类，都必须重载 operator() 运算符。
仿函数的主要功能是为了搭配STL算法使用，单独使用仿函数的情况比较少。

仿函数的特点：

仿函数在使用时，可以像普通函数那样调用，可以有返回值
仿函数超出普通函数的概念，可以有自己的状态
函数对象可以作为参数传递

对于他的特点我们分别举例：

仿函数在使用时，可以像普通函数那样调用，可以有返回值class Mytest { public: int operator()(int v1, int v2) { return v1 + v2; } }; int main() { Mytest test01; cout << test01(1, 2) << endl; //输出3 return 0; }

仿函数超出普通函数的概念，可以有自己的状态 class Mytest { public: void operator()(string std) { cout << std << endl; this->count++; } int count=0; //记录函数调用多少次，内部自己状态 //正常需要定义静态或者全局变量 }; void test02() { Mytest test02; test02("okokok"); test02("okokok"); test02("okokok"); test02("okokok"); cout << test02.count << endl; //打印4次okokok } int main() { test02(); return 0; }

函数对象可以作为参数传递 class Mytest { public: void operator()(string std) { cout << std << endl; } }; void doPrint(Mytest &t,string std) { t(std); } int main() { Mytest t; doPrint(t, "okfun"); //输出okfun return 0; }

STL仿函数的分类: 以操作数(operand)的个数划分，分为一元和二元仿函数；
以功能划分，可分为算数运算(Arithmetic)、关系运算(Rational)和逻辑运算(Logical)；
谓词：

返回bool类型的仿函数称为谓词
如果operator()接受一个参数就称为一元谓词
如果operator()接受两个参数就称为二元谓词

示例：
一元谓词:利用find_if找到大于5的数字

class Mytest { public: bool operator()(int val) { return val > 5; } }; int main() { vector v{1,2,3,4,5,6,7,8,9 }; auto it = find_if(v.begin(), v.end(), Mytest()); if (it == v.end()) { cout << "没找到" << endl; } else { cout << "找到了:" << *it << endl; } return 0; }

二元谓词：sort排序，同前几期介绍的自定义规则排序

class Mytest { public: bool operator()(int val,int val2) { return val>val2; //从大到小排序 } }; template void Show(vector &v) { for (auto it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << endl; } } int main() { vector v{1,2,3,4,5,6,7,8,9 }; sort(v.begin(), v.end(), Mytest()); Show(v); return 0; }

内建的仿函数： STL内部提供了一些仿函数，重载了许多()，便于与STL许多算法搭配使用，使用时我们需要引入头文件#include
算数仿函数：

templateT plus	加法仿函数
templateT minus	减法仿函数
templateT multiplies	乘法仿函数
templateT divides	除法仿函数
templateT modulus	取模仿函数
templateT negate	取反仿函数

其中只有negate取反为一元运算，其余都为二元运算，下面我会以乘法和取反举例：

void test01() { negaten; cout << n(50.25) << endl; ; } void test02() { multipliesn; //对于二元运算只允许两个数据类型相同，所以只能写一种 cout << n(1.1, 2.5); } int main() { test01(); //输出-50.25 test02(); //输出1.1*2.5 return 0; }

关系仿函数：

templatebool equal_to	等于
templatenot bool equal_to	不等于
templatebool greater	大于
templatebool greater_equal	大于等于
templatebool less	小于
templatebool less_equal	小于等于

我们以大于来举例：

template void Show(vector &v) { for (auto it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; } int main() { vectorv{ 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; Show(v); // sort(v.begin(), v.end(), greater()); //从大到小 Show(v); //等同于上面二元谓词的栗子 return 0; }

【C++|大话STL第九期——仿函数(函数对象)】主要实现对比的关系，最常用的为大于，因为默认的排序为小于，我们使用大于关系仿函数可以简单实现上面从大到小的自定义排序，观察sort源码也能发现：

查看sort的声明，STL声明了两种模板template //需要传入一个_Pr _Pred 自定义的规则 _CONSTEXPR20 void sort(const _RanIt _First, const _RanIt _Last, _Pr _Pred) { // order [_First, _Last) _Adl_verify_range(_First, _Last); const auto _UFirst = _Get_unwrapped(_First); const auto _ULast= _Get_unwrapped(_Last); _Sort_unchecked(_UFirst, _ULast, _ULast - _UFirst, _Pass_fn(_Pred)); }template //默认的排序里面传入的是less<>{} 默认小于 _CONSTEXPR20 void sort(const _RanIt _First, const _RanIt _Last) { // order [_First, _Last) _STD sort(_First, _Last, less<>{}); }

逻辑仿函数：（不常用）

templatebool logical_and	逻辑与
templateboollogical_or	逻辑或
templatebool logical_not	逻辑非

我们用逻辑非举例：

template void Show(vector &v) { for (auto it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl; }int main() { vectorv{ false,true,true,false }; Show(v); //0 1 1 0 vector v2; v2要提前开辟大小，不然没有空间存放数据 v2.resize(v.size()); //搬运算法----transform transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(),logical_not()); Show(v2); //1 0 0 1 return 0; }

对于搬运算法transform，我们查看其源码声明