0x00.前言

STL的代码从广义上讲分为三类:algorithm(算法)、container(容器)和iterator(迭代器),几乎所有的代码都采用了模板类和模板函数的方式,这相比于传统的由函数和类组成的库来说提供了更好的代码重用机会。实际上STL组件一共有六个:容器算法迭代器仿函数适配器(配接器)空间配置器。本文学习仿函数相关知识。

0x01.函数对象

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,也叫仿函数

本质:

函数对象(仿函数)是一个,不是一个函数

函数对象的使用

特点:

  • 函数对象在使用时,可以如普通函数一样调用,可以有参数,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:

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

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

void test()
{
MyAdd myadd;

cout << myadd(10, 20) << endl;
}

//2、函数对象不同与普通的函数,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 test02()
{
MyPrint myprint;
myprint("hello world");
myprint("hello world");
myprint("hello world");

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

//函数对象可以作为参数传递
void doPrint(MyPrint & mp,string test)
{
mp(test);
}

void test03()
{
MyPrint myprint;
doPrint(myprint, "hello C++");
}

int main() {
//test();
//test02();
test03();
return 0;
}
  • 仿函数十分灵活,可以作为参数进行传递

0x02.谓词

谓词概念

概念:

  • 返回值bool类型的仿函数成为谓词
  • 如果operator()接受一个参数,那么称为一元谓词
  • 如果operator()接受两个参数,那么称为二元谓词

一元谓词

示例:

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

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

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

vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Five());
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() {
test();
return 0;
}
  • 参数只有一个的谓词,称为一元谓词

二元谓词

示例:

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

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

void test()
{
vector<int>v;
v.push_back(10);
v.push_back(40);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(50);

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,变为降序排列
sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;

}

int main() {
test();
return 0;
}

/*
10 20 30 40 50
50 40 30 20 10
*/

0x03.内建函数对象

内建函数对象意义

概念:

  • STL内建了一些函数对象

分类:

  • 算数仿函数
  • 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,需要包含头文件#include <functional>

算数仿函数

功能:

  • 实现四则运算
  • 其中negate是一元运算其他的是二元运算

仿函数原型:

  • template<class T> T plus<T> +
  • template<class T> T minus<T> -
  • template<class T> T multiplies<T> *
  • template<class T> T divides<T> /
  • template<class T> T modulus<T> %
  • template<class T> T negate<T> !

示例:

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

void test()
{
negate<int>n;

cout << n(50) << endl;
}

void test02()
{
plus<int>p;
cout << p(10, 20) << endl;
}

int main() {
test();
test02();
return 0;
}

关系仿函数

仿函数原型:

  • template<class T> bool equal_to<T> ==
  • template<class T> bool not_equal_to<T> !=
  • template<class T> bool greater<T> >
  • template<class T> bool greater_equal<T> >=
  • template<class T> bool less<T> <
  • template<class T> bool less_equal<T> <=

示例:

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

void test()
{
vector<int>v;

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

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

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

int main() {
test();
return 0;
}
  • grater<>()最常用,因为源码下默认情况就是less<>()

逻辑仿函数

仿函数原型:

  • template<class T> bool logical_and<T> 逻辑与
  • template<class T> bool logical_or<T> 逻辑或
  • template<class T> bool logical_not<T> 逻辑非

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


void test()
{
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;

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() {
test();
return 0;
}

/*
1 0 1 0 ----> 这是v的 true false true false
0 1 0 1 ----> 这是v2的去反后的
false true false true
*/
  • 逻辑仿函数使用场景较少

0x04.后记

在本次学习完之后,再学习一些STL常用的算法,STL的学习就告一段落了。之后便要温故而知新。



征服畏惧建立自信的最快最确实的方法,就是去做你害怕的事,直到你获得成功的经验。