STL函数对象
1. STL函数对象
1.1 函数对象的概念
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
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
代码示例：
#include<iostream>
using namespace std;
#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 test_01()
{
MyAdd myAdd;
cout << myAdd(10, 10) << endl; // 20
}
// 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++; // 统计使用的次数
}
int count; // 内部自己的状态
};
void test_02()
{
MyPrint myPrint;
myPrint("hello world");
myPrint("hello world");
myPrint("hello world");
cout << "myPrint调用次数为：" << myPrint.count << endl; // myPrint调用次数为: 3
}
// 3. 函数对象可以作为参数传递
void doPrint(MyPrint& mp, string test)
{
mp(test);
}
void test_03()
{
MyPrint myPrint;
doPrint(myPrint, "Hello C++"); // Hello C++
}
int main()
{
test_01();
test_02();
test_03();
system("pause");
return 0;
}
2. 谓词
2.1 谓词的概念
概念：
- 返回bool类型的仿函数称为**谓词**
- 如果operator()接受一个参数，那么叫一元谓词
- 如果operator()接受两个参数，那么叫二元谓词
2.2 谓词的使用
代码示例：
#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
struct GreaterFive
{
bool operator() (int val)
{
return val > 5;
}
};
// 一元谓词
void test_01()
{
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; // 找到：6
}
}
// 二元谓词
class MyCompare
{
public:
bool operator()(int num1, int num2)
{
return num1 > num2;
}
};
void test_02()
{
vector<int>v;
v.push_back(10);
v.push_back(40);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(50);
// 标准算法排序--默认从小到大
sort(v.begin(), v.end());
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it!=v.end(); it++)
{
cout << *it << " "; // 10 20 30 40 50
}
cout << endl;
cout << "--------------------------------------" << endl;
// 使用函数对象，改变算法策略，变为排序规则从大到小
sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " "; // 50 40 30 20 10
}
cout << endl;
}
int main()
{
test_01();
test_02();
system("pause");
return 0;
}
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
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
代码示例：
#include<iostream>
using namespace std;
#include<functional>
void test_01()
{
negate<int> n;
cout << n(50) << endl; // -50
}
void test_02()
{
plus<int> p;
cout << p(10, 20) << endl; // 30
}
int main()
{
test_01();
test_02();
system("pause");
return 0;
}
3.3 关系仿函数
功能描述：
- 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
代码示例：
#include<iostream>
using namespace std;
#include<functional>
#include<vector>
#include<algorithm>
class MyCompare{
public:
bool operator()(int v1, int v2)
{
return v1 > v2;
}
};
void test_01()
{
vector<int> v;
v.push_back(10);
v.push_back(20);
v.push_back(30);
v.push_back(40);
for (vector<int>::iterator it=v.begin(); it!=v.end(); it++)
{
cout << *it << " "; // 10 20 30 40
}
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 << endl; // 40 30 20 10
}
cout << endl;
}
int main()
{
test_01();
system("pause");
return 0;
}
3.4 逻辑仿函数
功能描述：
- 实现逻辑运算
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
#include<iostream>
using namespace std;
#include<functional>
#include<vector>
#include<algorithm>
void test_01()
{
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()
{
test_01();
system("pause");
return 0;
}