STL学习笔记（仿函数）

仿函数(Functors)

仿函数(functor)，就是使一个类的使用看上去象一个函数。其实现就是类中实现一个operator()，这个类就有了类似函数的行为，就是一个仿函数类了。

例如我们定义一个类：

class X{
    public:
        return-value operator()(arguments) const;
        ...  
};

然后就可以把这个类别的对象当做函数调用

X fo;
...
fo(arg1,arg2)  //等价于fo.operator()(arg1,arg2);

显然，这种定义形式更为复杂，却又三大妙处：

1.仿函数比一般函数更灵巧，因为它可以拥有状态。

2.每个仿函数都有其型别。因此可以将仿函数的型别当做template参数传递。

3.执行速度上，仿函数通常比函数指针更快。

仿函数可当做排序准则

 1 #include <iostream>
 2 #include <string>
 3 #include <set>
 4 #include <algorithm>
 5 using namespace std;
 6 
 7 class Person{
 8     public:
 9         string firstname() const;
10         string lastname() const;
11         ...        
12 };
13 
14 class PersonSortCriterion{
15     public:
16         bool operator()(const Person&p1,const Person& p2) const {
17             return p1.lastname()<p2.lastname()||
18                     (!(p2.lastname()<p1.lastname())&&
19                     p1.firstname()<p2.firstname());
20         }
21 };
22 
23 int main()
24 {
25     typedef set<Person,PersonSortCriterion> PersonSet;
26     PersonSet coll;
27     PersonSet::iterator pos;
28     for(pos=coll.begin();pos!=coll.end();++pos){
29         ...
30     }
31     ...
32 }

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这里的coll适用了特殊排序准则PersonSortCritersion，而它是一个仿函数类别。所以可以当做set的template参数，而一般函数则无法做到这一点。

拥有内部状态的仿函数

下面例子展示仿函数如何模拟函数在同一时刻下拥有多个状态

 1 #include <iostream>
 2 #include <list>
 3 #include <algorithm>
 4 #include "print.cpp"
 5 using namespace std;
 6 
 7 class IntSequence
 8 {
 9 private:
10     int value;
11 public:
12     IntSequence(int initialValue):value(initialValue){}
13     int operator() ()
14     {
15         return value++;
16     }
17 };
18 
19 int main()
20 {
21     list<int> coll;
22     generate_n(back_inserter(coll),9,IntSequence(1));
23     PRINT_ELEMENTS(coll);
24     generate(++coll.begin(),--coll.end(),IntSequence(42));
25     PRINT_ELEMENTS(coll);
26 }

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for_each()的返回值

使用for_each()可以返回其仿函数。下面将演示这一点

 1 #include <iostream>
 2 #include <vector>
 3 #include <algorithm>
 4 using namespace std;
 5 
 6 class MeanValue
 7 {
 8 private:
 9     long num;
10     long sum;
11 public:
12     MeanValue():num(0),sum(0){}
13     void operator() (int elem)
14     {
15         num++;
16         sum+=elem;
17     }
18     double value()
19     {
20         return static_cast<double>(sum)/static_cast<double>(num);
21     }
22 };
23 
24 int main()
25 {
26     vector<int> coll;
27     for(int i=1;i<=8;++i)
28     {
29         coll.push_back(i);
30     }
31     MeanValue mv=for_each(coll.begin(),coll.end(),MeanValue());
32     cout<<"mean value:"<<mv.value()<<endl;
33 }

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预定义的仿函数

C++标准程序库提供了许多预定义的仿函数。下面列出了所有这些仿函数

对对象排序或进行比较时，一般都以less<>为预设排序准则。要使用这些仿函数，必须包含头文件<functional>。

函数配接器(Function Adapters)

所谓“函数配接器”是指能够将仿函数和另一个仿函数(或某个值，或一般函数)结合起来的仿函数。函数配接器也声明与<functional>中。

例如以下语句：

find_if(coll.begin(),coll.end(),bind2nd(greater<int>()),42)

其中bind2nd是将一个二元仿函数(greater<>)转换成一元仿函数。它通常将第二参数传给“由第一参数指出”的二元仿函数，作为后者的第二参数。

下面列出了预定义的函数配接器

STL学习笔记（仿函数）

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