来源
https://blog.csdn.net/qq_37375427/article/details/79122812
函数对象引入
假设我们需要编写一个函数，实现下面这些功能：
-函数可以获得斐波那契数列每一项的值
-每调用一次返回一个值
-函数可根据需要重复用使用
实现上面的几个功能，我们一开始的逻辑或许是这样的：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int fib()
{
static int a0 = 0;
static int a1 = 1;
int ret = a1; //先将a1保存起来给ret
a1 = a0 + a1;
a0 = ret; //再将a1的值给a0
return ret; //此时ret为a1，即要输出的每一项
}
int main()
{
for(int i=0; i<10; i++)
{
cout << fib() << endl;
}
cout << endl;
for(int i=0; i<5; i++)
{
cout << fib() << endl;
}
return 0;
}
运行结果
由打印结果看，我们貌似实现了斐波那契数列的值 的输出。但是这个函数，是存在问题的：
- 函数一旦调用就无法重来
- 静态函数变量处于函数内部，外部无法改变
- 函数为全局函数，是唯一的，无法多次独立使用。
- 无法指定某个初始的数列项作为初始值打印输出
函数对象
针对以上问题，我们引出函数对象的感念：
函数对象：
- 使用具体的
类对象取代函数 - 该类对象具有
函数调用的行为 - 构造函数，指定具体数列项的起始位置
- 多个对象相互独立的求解数列项。
如何让类对象具有函数调用的行为：
- 重载函数调用操作符
()
- 只能通过类的成员函数进行重载
- 可以定义不同参数的多个重载函数
下面还是直接给出代码分析吧，看代码永远比看文字生动形象：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Fib
{
int a0;
int a1;
public:
Fib()
{
a0 = 0;
a1 = 1;
}
Fib(int n)
{
a0 = 0;
a1 = 1;
for(int i=2; i<=n; i++) //这个循环实现可以让斐波那契数列的初始值从n开始输出打印
{
int t = a1;
a1 = a0 + a1;
a0 = t;
}
}
int operator () () //函数调用操作符()的重载
{
int ret = a1;
a1 = a0 + a1;
a0 = ret;
return ret; //返回a1，就是要打印输出的值
}
};
int main()
{
Fib fib;
for(int i=0; i<10; i++)
{
cout << fib() << endl;
}
cout << endl;
for(int i=0; i<5; i++)
{
cout << fib() << endl;
}
cout << endl;
Fib fib2(10);
for(int i=0; i<5; i++)
{
cout << fib2() << endl;
}
return 0;
}
从这里可以看出，我们已经实现了第一个程序所没有解决的问题：程序可以重复使用“对象函数”，可以从数列的某一个值作为初始值。
总结
- 函数调用操作符（）是可重载的
- 函数调用操作符只能通过类的成员函数重载
- 函数调用操作符，可以定义不同参数的多个重载函数
- 函数对象用于在工程中取代指针。
总结4函数对象取代函数指针的补充解释
传递函数指针是事件驱动系统中通常的惯例，籍此回调例程通过指针来调用。但是，C++提供了另外一种可供选择的更好的办法，就是函数对象，利用它可以避免使用函数指针。这样做有几个优点：
- 首先，代码更有弹性，可伸缩性更好，因为修改了包含此函数的对象后，不影响其用户。
- 此外，编译器可以内联函数对象，从而进一步增强性能。
- 有关此问题存在很多争论，大多数都倾向于函数对象。函数对象可以具体表达依赖成员模板的通用算法,这些算法借助普通的函数指针难以完成
例子
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
class negate
{
public:
template < class T > // 定义通用的 negation 操作
T operator() (T t) const
{
return -t;
}
};
void callback(int n, const negate& neg)
{ //传递一个函数对象，而不是函数指针
n = neg(n); // 调用重载的 () 操作 来对 n 进行 negate 操作
cout << n;
}
void main()
{
callback(5, negate()); // 输出 -5
return;
}