13 STL-函数对象
重新系统学习c++语言，并将学习过程中的知识在这里抄录、总结、沉淀。同时希望对刷到的朋友有所帮助，一起加油哦！
每一次学习都是为了追求智慧！
写在前面，本篇章主要介绍STL中常用容器函数对象。
1.1 函数对象
1.1.1 函数对象概念
概念：
重载函数调用操作符的类，称为函数对象。
函数对象使用重载的()时，行为类似函数调用，也叫仿函数。
本质：
函数对象（仿函数）是一个类，不是一个函数。
1.1.2 函数对象使用
特点：
1 函数对象在使用时，可以像普通函数一样调用，可以有参数，有返回值；
2 函数对象超出普通函数概念，可以有自己的状态，定义一些内部成员属性；
3 函数对象可以作为参数传递。
示例：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
//1 函数对象在使用时，可以像普通函数一样调用，可以有参数，有返回值；
class MyAdd {
public:
int operator()(int a, int b) {
return a + b;
}
};
void test() {
MyAdd myAdd;
cout << myAdd(1, 3) << endl;
}
//2 函数对象超出普通函数概念，可以有自己的状态，定义一些内部成员属性；
class MyPrint {
public:
void operator()(string s) {
cout << s << endl;
count++;
}
int count=0;
};
void test2() {
MyPrint p;
p("hello");
p("hello");
p("hello");
p("hello");
// 使用到仿函数成员属性，可以统计调到函数的次数。
cout << "call MyPrint times:" << p.count << endl;
}
//3 函数对象可以作为参数传递。
void doPrint(MyPrint& p,string s) {
p(s);
p(s);
p(s);
}
void test3(){
MyPrint p;
doPrint(p,"hi");
}
int main() {
//test();
//test2();
test3();
system("pause");
return 0;
}
1.2 谓词
1.2.1 概念
概念：
谓词：防函数，返回bool类型。
一元谓词：一个参数的谓词
二元谓词：两个参数的谓词
1.2.2 一元谓词
使用vector<int>::iterator pos = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());来体会一元谓词的使用。
示例：
#include <iostream>
#include <string>
#include<vector>
using namespace std;
// 一元谓词
class GreaterFive {
public:
bool operator()(int val)const {
return val > 5;
}
};
void test() {
vector<int> v;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
v.push_back(i);
}
// 查找大于5的数字
// GreaterFive() 是匿名函数对象
vector<int>::iterator pos = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
if (pos == v.end()) {
cout << "未找到大于5的数字" << endl;
}
else {
cout << "未找到大于5的数字:" << *pos << endl;
}
}
int main() {
test();
system("pause");
return 0;
}
1.2.3 二元谓词
// 利用仿函数MyCompare()改变排序规则 大到小
sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
示例：
#include <iostream>
#include <string>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
// 二元谓词
class MyCompare {
public:
bool operator()(int v1, int v2) {
return v1 > v2;
}
};
void myPrint(const vector<int>& v) {
for (auto item : v) {
cout << item << " ";
}
cout << endl;
}
void test() {
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(2);
v.push_back(2);
sort(v.begin(), v.end());
myPrint(v);
// 利用仿函数改变排序规则 大到小
sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
myPrint(v);
}
int main() {
test();
system("pause");
return 0;
}
1.3 内建函数对象
1.3.1 内建函数意义
概念：
STL内部提供了一些通用函数对象
分类：
算术仿函数
关系仿函数
逻辑仿函数
用法：
和普通函数完全相同
需要引入头文件 #include<functional>
1.3.2 算术仿函数
能力：
实现四则运算
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 <iostream>
#include <string>
#include<functional>//内建函数对象头文件
using namespace std;
//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
// 一元运算
void test() {
//negate 取反仿函数
negate<int> n;
cout << n(10) << endl;// -10
}
// 二元运算
void test2() {
// plus 加法
plus<int> plus;
cout<<" 1 + 5 =" << plus(1, 5) << endl;
//minus 减法
minus<int> minus;
cout << " 10 - 2 = " << minus(10, 2) << endl;
}
int main() {
//test();
test2();
system("pause");
return 0;
}
1.3.3 关系仿函数
能力：
实现关系对比。
algotithm 算法库里，sort函数是默认的升序，使用的就是less<T> 。
仿函数原型：
- 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 <iostream>
#include <string>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<functional>
using namespace std;
class MyCompare {
public:
bool operator()(int v1, int v2) {
return v1 > v2;
}
};
void printVector(const vector<int>& v) {
for (auto item : v) {
cout << item << " ";
}
cout << endl;
}
void test() {
vector<int> v;
v.push_back(10);
v.push_back(30);
v.push_back(50);
v.push_back(20);
v.push_back(40);
vector<int> v2(v);
printVector(v);
// 使用sort默认升序
sort(v.begin(), v.end());
printVector(v);
// 自己写仿函数 降序
sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
printVector(v);
//利用functional 中 内建关系仿函数：greater<int>() 降序
// greater<int>()就实现了自己定义的MyCompare()
cout << "------------v2" << endl;
printVector(v2);
sort(v2.begin(), v2.end(), greater<int>());
}
int main() {
test();
system("pause");
return 0;
}输出：
10 30 50 20 40
10 20 30 40 50
50 40 30 20 10
------------v2
10 30 50 20 40
1.3.4 逻辑仿函数
能力：
实现逻辑运算。
仿函数原型：
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 <iostream>
#include <string>
#include<vector>
#include<functional>
#include<algorithm>
using namespace std;
void printVector(const vector<bool>& v) {
for (auto item : v) {
cout << item << " ";
}
cout << endl;
}
void test() {
vector<bool>v;
v.push_back(true);
v.push_back(false);
v.push_back(true);
v.push_back(false);
v.push_back(true);
printVector(v);
// 利用逻辑非仿函数，将v的数据搬运到v2，并对数据取反
vector<bool>v2;
v2.resize(v.size());
// transform 搬运函数
// logical_not<bool>() 逻辑非仿函数
transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not<bool>());
printVector(v2);
}
int main() {
test();
system("pause");
return 0;
}
