• 17 STL - 函数对象


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    17 STL - 函数对象

    17.1 函数对象

    17.1.1 函数对象概念

    概念:

    • 重载函数调用操作符的类,其对象称为函数对象
    • 函数对象使用重载的()时,行为类似函数调用,也称为仿函数

    本质:

    函数对象(仿函数)是一个类,不是一个函数

    17.1.2 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

    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;
    }
    
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    总结:仿函数写法非常灵活,可以作为参数进行传递。

    17.2 谓词

    17.2.1 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

    17.2.2 一元谓词

    示例:

    #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;
    }
    
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    总结:参数只有一个的谓词,称为一元谓词

    17.2.3 二元谓词

    示例:

    #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;
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    总结:参数有两个的谓词,称为二元谓词

    17.3 内建函数对象

    17.3.1 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>

    17.3.2 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:

    • 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:

    #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;
    }
    
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    总结:使用内建函数对象时,需要引入头文件 #include <functional>

    17.3.3 关系仿函数

    功能描述:实现关系对比

    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:

    #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;
    }
    
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    总结:关系仿函数中最常用的就是greater<>大于

    17.3.4 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

    示例:

    #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;
    }
    
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    总结:逻辑仿函数实际应用较少,了解即可

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