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。

二、自定义函数对象

 C++ Code 

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#include  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：

 C++ Code 

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// TEMPLATE CLASS map template <  class _Kty,           class _Ty,           class _Pr = less<_Kty>,           class _Alloc = allocatorconst _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，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：

 C++ Code 

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// 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 > 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：

 C++ Code 

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#include

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：

 C++ Code 

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