14-8 C++函数调用运算符
14.8.0 引入
函数对象
我们可以重载类类型的函数调用运算符，进而像使用函数一样使用这个类
那么这个类既可以存储状态，又可以当函数使用，十分灵活
//定义一个类，让它起到一个求绝对值函数的作用
struct absInt{
int operator()(int val) const {
return val<0? -val : val;
}
};
//使用
int main(){
int i = -42;
absInt absObj;
int ui = absObj(i);
cout<<ui<<endl;
return 0;
}
函数调用运算符必须是成员函数。一个类可以定义多个不同版本的调用运算符[这样就像函数的重载]，相互之间应该在参数数量或类型上有所区别。
如果类定义了调用运算符，则该类的对象称作函数对象( function object)。因为可以调用这种对象，所以我们说这些对象的“行为像函数一样”。
含有状态的函数对象
举个例子，我们将定义一个打印 string 实参内容的类。默认情况下，我们的类会将内容写入到cout中，每个string之间以空格隔开。同时也允许类的用户提供其他可写入其他分隔符。我们将该类定义如下
class PrintString{
public:
PrintString(ostream &o = cout, char c = ' ') :
os(o), sep(c){};
void operator()(const string &s) const{
os<<s<<sep;
}
private:
ostream &os;
char sep;
};
//上述的类等价于下面的函数
void PrintString_Function(const string &s,
ostream &os = cout, char sep = ' '){
os<<s<<sep;
}
int main(){
string s("Hello World!");
PrintString ps;
ps(s);
return 0;
}
函数对象常做泛型算法实参
和lambda一样，函数对象常做泛型算法的实参
如for_each
for_each(vs.begin(), vs.end(), PrintString(cout,'\n'));
//等价于
for_each(vs.begin(), vs.end(),
[](const string &s){cout<<s<<endl;});
14.8.1 lambda是函数对象
表示没有捕获值的lambda的类
在第十章泛型算法的“10-3定制操作lambda”中我们介绍了lambda的使用，但其实lambda本质上就是重载了()的未命名类的未命名对象，如10-3的例子
Stable_sort(words.begin(), words.end(),
[](const string &a, const string &b)
{return a.size() < b.size();});
//lambda的行为类似于下面的类的一个未命名对象
class ShorterString{
bool operator()(const string &a, const string &b)
{ return a.size()<b.size();}
};
//Stable_sort还可以写为
Stable_sort(words.begin(), words.end(), ShorterString());
表示lambda及其捕获行为的类
众所周知，lambda有两种捕获行为：引用捕获和值捕获
- 引用捕获时：程序负责确保执行时引用的对象确实存在，所以可以直接使用该对象的引用，而不必在lambda产生的类中存储为数据成员
- 值捕获时：lambda必须将每个值捕获的对象保存为数据成员
//获得第一个指向满足条件元素的迭代器，该元素满足size()>=sz
auto wc = find_if(words.begin(), words.end(),
[sz](const string &s)
{return s.size() >= sz;});
//lambda等价于下面的类的未命名对象
class SizeComp{
public :
SizeComp(int n) : sz(n){}
//该调用类型的形参，函数体和返回类型都和lambda一致
bool operator()(const string s){
return s.size() >= sz;
}
private:
int sz;
};
//等价调用
auto wc = find_if(words.begin(), words.end(),
SizeComp(sz));
14.8.2 标准库定义的函数对象
标准库定义了一组表示算术运算符、关系运算符和逻辑运算符的类
例如：
- plus类定义了一个函数调用运算符用于对一对运算对象执行+的操作;
- modulus类定义了一个调用运算符执行二元的%操作;
- equal_to类执行==
这些类都被定义成模板的形式
例如：
- plus<string>令string加法运算符作用于string对象;
- plus<int>的运算对象是int;
- plus<sales_data>对 sales_data对象执行加法运算
在算法中使用高标准库函数
标准库规定其函数对象对于指针同样适用。
我们之前曾经介绍过比较两个无关指针将产生未定义的行为(参见3.5.3节，第107页)，然而我们可能会希望通过比较指针的内存地址来sort指针的vector。
直接这么做将产生未定义的行为，因此我们可以使用一个标准库函数对象来实现该目的:
14.8.3 可调用对象与function
调用形式
C语言中可调用对象
- 函数和函数指针
- lambda
- 重载了函数调用运算符的类
不同的调用对象可能有相同的调用形式，如
//普通函数
int add(int i, int j) { return i+j;}
//lambda，产生一个未命名的函数对象类
auto mod = [](int i, int j){ return i%j;};
//函数对象类
struct divide{
int operator()(int denominator, int divisor){
return denominator/divisor;
}
};
上述三种对象都享有相同的调用形式
int ( int, int)
用function统一调用形式
function定义在头文件functional中
function<int(int, int)> f1 = add; //函数指针
function<int(int, int)> f2 = divide(); //函数对象类的对象
function<int(int, int)> f3 = [](int i, int j)//lambda
{return i*j;};
cout<<f1(4,2)<<endl; //打印6
cout<<f2(4,2)<<endl; //打印2
cout<<f3(4,2)<<endl; //打印8
用function建立函数表
函数表(function table)中不知包含函数，而是包含各种可调用对象（函数,lambda,函数对象类的对象）
//列举了可调用对象与二元运算符对应关系的表格
//所有可调用对象都必须接受两个int、返回一个int
//其中的元素可以是函数指针、函数对象或者lambda
map<string ,function<int(int, int)> binops = {
{"+", add}, //函数指针
{"-", minus<int>()}, //标准库函数对象
{"/", divide()}, //用户定义的函数对象
{"*",[](int i, int j){return i*j;}}, //未命名lambda
{"%", mod} //命名了的lambda对象
};
//使用：
binops["+"](10,5); //调用add(10,5)
binops["-"](10,5); //使用minus<int>对象的调用运算符
binops["/"](10,5); //使用divide对象的调用运算符
binops["*"](10,5); //调用lambda函数对象
binops["%"](10,5); //调用lambda函数对象
