1 函数对象

1.1 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)是一个类，不是一个函数

1.2 函数对象使用

仿函数写法非常灵活，可以作为参数进行传递
特点：

  • 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
  • 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:

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include <string>
  5. //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
  6. class MyAdd
  7. {
  8. public:
  9.     int operator()(int v1, int v2)
  10.     {
  11.         return v1 + v2;
  12.     }
  13. };
  15. void test01()
  16. {
  17.     MyAdd myAdd;
  18.     cout << myAdd(10, 10) << endl;
  19. }
  21. //2、函数对象可以有自己的状态
  22. class MyPrint
  23. {
  24. public:
  25.     MyPrint()
  26.     {
  27.         count = 0;
  28.     }
  29.     void operator()(string test)
  30.     {
  31.         cout << test << endl;
  32.         count++; //统计使用次数
  33.     }
  35.     int count; //内部自己的状态
  36. };
  37. void test02()
  38. {
  39.     MyPrint myPrint;
  40.     myPrint("hello world");
  41.     myPrint("hello world");
  42.     myPrint("hello world");
  43.     cout << "myPrint调用次数为： " << myPrint.count << endl;
  44. }
  46. //3、函数对象可以作为参数传递
  47. void doPrint(MyPrint& mp, string test)
  48. {
  49.     mp(test);
  50. }
  52. void test03()
  53. {
  54.     MyPrint myPrint;
  55.     doPrint(myPrint, "Hello C++");
  56. }
  58. int main() {
  60.     test01();
  61.     test02();
  62.     test03();
  64.     return 0;
  65. }
  67. /* 输出结果
  68. 20
  69. hello world
  70. hello world
  71. hello world
  72. myPrint调用次数为： 3
  73. Hello C++
  74. */

2 谓词

2.1 谓词概念

概念：

  • 返回bool类型的仿函数称为谓词
  • 如果operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词
  • 如果operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词

2.2 一元谓词

示例:

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include <vector>
  4. #include <algorithm>
  6. //1.一元谓词
  7. struct GreaterFive {
  8.     bool operator()(int val) {
  9.         return val > 5;
  10.     }
  11. };
  13. void test01() {
  15.     vector<int> v;
  16.     for (int i = 0; i < 10; i++)
  17.     {
  18.         v.push_back(i);
  19.     }
  21.     vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
  22.     if (it == v.end()) {
  23.         cout << "没找到!" << endl;
  24.     }
  25.     else {
  26.         cout << "找到:" << *it << endl;
  27.     }
  29. }
  31. int main() {
  33.     test01();
  35.     return 0;
  36. }
  38. /* 输出结果
  39. 找到:6
  40. */

2.3 二元谓词

示例:

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include <vector>
  4. #include <algorithm>
  5. //二元谓词
  6. class MyCompare
  7. {
  8. public:
  9.     bool operator()(int num1, int num2)
  10.     {
  11.         return num1 > num2;
  12.     }
  13. };
  15. void test01()
  16. {
  17.     vector<int> v;
  18.     v.push_back(10);
  19.     v.push_back(40);
  20.     v.push_back(20);
  21.     v.push_back(30);
  22.     v.push_back(50);
  24.     //默认从小到大
  25.     sort(v.begin(), v.end());
  26.     for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
  27.     {
  28.         cout << *it << " ";
  29.     }
  30.     cout << endl;
  31.     cout << "----------------------------" << endl;
  33.     //使用函数对象改变算法策略，排序从大到小
  34.     sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
  35.     for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
  36.     {
  37.         cout << *it << " ";
  38.     }
  39.     cout << endl;
  40. }
  42. int main() {
  44.     test01();
  46.     return 0;
  47. }
  49. /* 输出结果
  50. 10 20 30 40 50
  51. ----------------------------
  52. 50 40 30 20 10
  53. */

3 内建函数对象

3.1 内建函数对象意义

概念：

  • STL内建了一些函数对象

分类:

  • 算术仿函数
  • 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，需要引入头文件 #include<functional>

3.2 算术仿函数

功能描述：

  • 实现四则运算
  • 其中negate是一元运算，其他都是二元运算

仿函数原型：

  1. template<class T> T plus<T> //加法仿函数
  2. template<class T> T minus<T> //减法仿函数
  3. template<class T> T multiplies<T> //乘法仿函数
  4. template<class T> T divides<T> //除法仿函数
  5. template<class T> T modulus<T> //取模仿函数
  6. template<class T> T negate<T> //取反仿函数

示例:

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include <functional>
  4. //negate
  5. void test01()
  6. {
  7.     negate<int> n;
  8.     cout << n(50) << endl;
  9. }
  11. //plus
  12. void test02()
  13. {
  14.     plus<int> p;
  15.     cout << p(10, 20) << endl;
  16. }
  18. int main() {
  20.     test01();
  21.     test02();
  23.     return 0;
  24. }
  25. /* 输出结果
  26. -50
  27. 30
  28. */

3.3 关系仿函数

功能描述：

  • 实现关系对比

仿函数原型：

  1. template<class T> bool equal_to<T> //等于
  2. template<class T> bool not_equal_to<T> //不等于
  3. template<class T> bool greater<T> //大于
  4. template<class T> bool greater_equal<T> //大于等于
  5. template<class T> bool less<T> //小于
  6. template<class T> bool less_equal<T> //小于等于

示例:

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include <functional>
  4. #include <vector>
  5. #include <algorithm>
  7. class MyCompare
  8. {
  9. public:
  10.     bool operator()(int v1, int v2)
  11.     {
  12.         return v1 > v2;
  13.     }
  14. };
  15. void test01()
  16. {
  17.     vector<int> v;
  19.     v.push_back(10);
  20.     v.push_back(30);
  21.     v.push_back(50);
  22.     v.push_back(40);
  23.     v.push_back(20);
  25.     for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
  26.         cout << *it << " ";
  27.     }
  28.     cout << endl;
  30.     //自己实现仿函数
  31.     //sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
  32.     //STL内建仿函数  大于仿函数
  33.     sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
  35.     for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
  36.         cout << *it << " ";
  37.     }
  38.     cout << endl;
  39. }
  41. int main() {
  43.     test01();
  45.     return 0;
  46. }
  48. /* 输出结果
  49. 10 30 50 40 20
  50. 50 40 30 20 10
  51. */

3.4 逻辑仿函数

函数原型：

  1. template<class T> bool logical_and<T> //逻辑与
  2. template<class T> bool logical_or<T> //逻辑或
  3. template<class T> bool logical_not<T> //逻辑非

示例:

  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #include <vector>
  4. #include <functional>
  5. #include <algorithm>
  6. void test01()
  7. {
  8.     vector<bool> v;
  9.     v.push_back(true);
  10.     v.push_back(false);
  11.     v.push_back(true);
  12.     v.push_back(false);
  14.     for (vector<bool>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
  15.     {
  16.         cout << *it << " ";
  17.     }
  18.     cout << endl;
  20.     //逻辑非  将v容器搬运到v2中，并执行逻辑非运算
  21.     vector<bool> v2;
  22.     v2.resize(v.size());
  23.     transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not<bool>());
  24.     for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
  25.     {
  26.         cout << *it << " ";
  27.     }
  28.     cout << endl;
  29. }
  31. int main() {
  33.     test01();
  34.     return 0;
  35. }
  36. /* 输出结果
  37. 1 0 1 0
  38. 0 1 0 1
  39. */

示例:

  1. /* 输出结果
  3. */

示例:

  1. /* 输出结果
  3. */