STL标准模板库(Standard Template Library)-函数对象(仿函数)
1、函数对象(仿函数)，概念
（1）函数对象(仿函数)
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）本质上是一个类，不是函数；
（2）函数对象的使用
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：
#include <string>
//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 test01()
{
MyAdd myAdd;
cout << myAdd(10, 10) << endl;
}
//2、函数对象可以有自己的状态
class MyPrint
{
public:
MyPrint()
{
count = 0;
}
void operator()(string test)
{
cout << test << endl;
count++; //统计使用次数
}
int count; //内部自己的状态
};
void test02()
{
MyPrint myPrint;
myPrint("hello world");
myPrint("hello world");
myPrint("hello world");
cout << "myPrint调用次数为： " << myPrint.count << endl;
}
//3、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() {
//test01();
//test02();
test03();
system("pause");
return 0;
}
2、谓词
（1）谓词的基本概念
谓词概念：
- 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；
一元谓词：参数只有一个的谓词，称为一元谓词
#include <vector>
#include <algorithm>
//1.一元谓词
struct GreaterFive{
bool operator()(int val) {
return val > 5;
}
};
void test01() {
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
v.push_back(i);
}
vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
if (it == v.end()) {
cout << "没找到!" << endl;
}
else {
cout << "找到:" << *it << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
二元谓词：参数只有两个的谓词，称为二元谓词
#include <vector>
#include <algorithm>
//二元谓词
class MyCompare
{
public:
bool operator()(int num1, int num2)
{
return num1 > num2;
}
};
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(10);
v.push_back(40);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(50);
//默认从小到大
sort(v.begin(), v.end());
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
cout << "----------------------------" << endl;
//使用函数对象改变算法策略，排序从大到小
sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
3、内建函数对象
（1）内建函数基本概念
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：
- 使用内建函数对象，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>
（2）算术仿函数
功能：
- 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：
template<class T> T plus<T>// 加法仿函数template<class T> T minus<T>// 减法仿函数template<class T> T multiplies<T>// 乘法仿函数template<class T> T divides<T>// 除法仿函数template<class T> T modulus<T>// 取模仿函数template<class T> T negate<T>// 取反仿函数
示例：使用内建函数对象时，需要引入头文件 #include <functional>
#include <functional>
//negate
void test01()
{
negate<int> n;
cout << n(50) << endl;
}
//plus
void test02()
{
plus<int> p;
cout << p(10, 20) << endl;
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
（3）关系仿函数
功能：实现关系对比
仿函数原型：
template<class T> bool equal_to<T>// 等于template<class T> bool not_equal_to<T>// 不等于template<class T> bool greater<T>// 大于template<class T> bool greater_equal<T>// 大于等于template<class T> bool less<T>// 小于template<class T> bool less_equal<T>// 小于等于
示例：关系仿函数中最常用的就是greater<>大于
#include <functional>
#include <vector>
#include <algorithm>
class MyCompare
{
public:
bool operator()(int v1,int v2)
{
return v1 > v2;
}
};
void test01()
{
vector<int> v;
v.push_back(10);
v.push_back(30);
v.push_back(50);
v.push_back(40);
v.push_back(20);
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
//自己实现仿函数
//sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
//STL内建仿函数 大于仿函数
sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
（4）逻辑仿函数
功能：实现逻辑运算
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
示例：逻辑仿函数实际应用较少，了解即可
#include <vector>
#include <functional>
#include <algorithm>
void test01()
{
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;
//逻辑非 将v容器搬运到v2中，并执行逻辑非运算
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() {
test01();
system("pause");
return 0;
}