C++仿函数(functor)详解

C++仿函数(functor)详解

　　所谓的仿函数(functor)，是通过重载()运算符模拟函数形为的类。

　　因此，这里需要明确两点：

　　1　仿函数不是函数，它是个类；

　　2　仿函数重载了()运算符，使得它的对你可以像函数那样子调用(代码的形式好像是在调用

函数)。

　　看下面的实例：

#include <iostream>

using namespace std;

const int CMP_LES = -1;

const int CMP_EQU = 0;

const int CMP_BIG = 1;

class Comparer

{

public:

Comparer(int cmpType)

{

m_cmpType = cmpType;

}

bool operator ()(int num1, int num2) const

{

bool res;

switch(m_cmpType)

{

case CMP_LES:

res = num1 < num2;

break;

case CMP_EQU:

res = num1 == num2;

break;

case CMP_BIG:

res = num1 > num2;

break;

default:

res = false;

break;

}

return res;

}

private:

int m_cmpType;

};

void Swap(int &num1, int &num2)

{

int temp = num1;

num1 = num2;

num2 = temp;

}

void SortArray(int array[], int size,const Comparer &cmp)

{

for (int i = 0; i < size - 1; ++i)

{

int indx = i;

for (int j = i + 1; j < size; ++j)

{

if (cmp(array[indx], array[j]))

{

indx = j;

}

}

if (indx != i)

{

Swap(array, array[indx]);

}

}

}

void ListArray(int array[], int size)

{

for (int i = 0; i < size; ++i)

{

cout << array << " ";

}

}

#define ARY_SIZE 10

int main()

{

int array[ARY_SIZE] = {10, 12, 9, 31, 93, 34, 98, 9, 1, 20};

cout << "The initial array is : ";

ListArray(array, ARY_SIZE);

cout << endl;

SortArray(array, ARY_SIZE, Comparer(CMP_BIG));

cout << "The ascending sorted array is :";

ListArray(array, ARY_SIZE);

cout << endl;

SortArray(array, ARY_SIZE, Comparer(CMP_LES));

cout << "The descending sorted array is : ";

ListArray(array, ARY_SIZE);

cout << endl;

return 0;

}

运行结果：

The initial array is : 10 12 9 31 93 34 98 9 1 20

The ascending sorted array is :1 9 9 10 12 20 31 34 93 98

The descending sorted array is : 98 93 34 31 20 12 10 9 9 1

　　程序中定义了一个仿函数Comparer，它重重载了()运算符：

　　Comparer::bool operator ()(int num1, int num2) const;

　　这里温习一下运算符重载的方式：

　　ret_type operator opt(array_list);

　　其中，ret_type为运算符重载后返回值的类型，operator为c++运算符重载专用关健字，opt为所要重载的运算符，如+, -, *, /, [], ()...

　　于是我们可以解读Comparer::bool operator ()(int num1, int num2) const的意义：

　　bool限定了()的返回值为布尔类型，(int num1, int num2)指定了运算符()的参数形式，const使得应该运算符可被它的const对象调用。()运算符中根据m_cmpType值返回不同方式下两整数的比较值。

　　函数void SortArray(int array[], int size, const Comparer &cmp)用于给数组排序。其中，array[]指定所要排序的数组对象，size限定数组元素个数，cmp为Comparer对象的引用，用作对元素的比较使用，前面使用const修饰是向函数调用都声明，在函数内不会有修改该对象任何数据的形为。注意SortArray中的代码：

if (cmp(array[indx], array[j]))

{

indx = j;

}

　　其中，cmp为Comparer类的一个对象，但这里的用法好像它是某个函数的样子。这就是仿函数的真谛。

　　别外，void Swap(int &num1, int &num2)完成交换num1与num2值的功能。int &num1表示函数参数使用的引用，用久了c的朋友也许更习惯了void Swap(int *num1, int *num2)，但在c++中这个习惯要改了，引用和指针一样高效，但引用要比指针更直观。下面是指针版的Swap函数：

void Swap(int *num1, int *num2)

{

int temp = *num1;

*num1 = *num2;

*num2 = temp;

}

　　实现的功能与程序中使用的一模一样，替换掉程序照样正常工作。仔细比较引用版与指针版的Swap()函数，我相信大多数人会爱上C++的引用版。