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

 #include <iostream>
 #include <string>
 #include <set>
 #include <algorithm>
 using namespace std;

 class Person{
     public:
         string firstname() const;
         string lastname() const;
         ...
 };

 class PersonSortCriterion{
     public:
         bool operator()(const Person&p1,const Person& p2) const {
             return p1.lastname()<p2.lastname()||
                     (!(p2.lastname()<p1.lastname())&&
                     p1.firstname()<p2.firstname());
         }
 };

 int main()
 {
     typedef set<Person,PersonSortCriterion> PersonSet;
     PersonSet coll;
     PersonSet::iterator pos;
     for(pos=coll.begin();pos!=coll.end();++pos){
         ...
     }
     ...
 }

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

 #include <iostream>
 #include <list>
 #include <algorithm>
 #include "print.cpp"
 using namespace std;

 class IntSequence
 {
 private:
     int value;
 public:
     IntSequence(int initialValue):value(initialValue){}
     int operator() ()
     {
         return value++;
     }
 };

 int main()
 {
     list<int> coll;
     generate_n(back_inserter(coll),,IntSequence());
     PRINT_ELEMENTS(coll);
     generate(++coll.begin(),--coll.end(),IntSequence());
     PRINT_ELEMENTS(coll);
 }

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

 #include <iostream>
 #include <vector>
 #include <algorithm>
 using namespace std;

 class MeanValue
 {
 private:
     long num;
     long sum;
 public:
     MeanValue():num(),sum(){}
     void operator() (int elem)
     {
         num++;
         sum+=elem;
     }
     double value()
     {
         return static_cast<double>(sum)/static_cast<double>(num);
     }
 };

 int main()
 {
     vector<int> coll;
     for(int i=;i<=;++i)
     {
         coll.push_back(i);
     }
     MeanValue mv=for_each(coll.begin(),coll.end(),MeanValue());
     cout<<"mean value:"<<mv.value()<<endl;
 }

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>()),)

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