STL-函数对象

Posted 2021-07-18 今天天气眞好

1 函数对象

1 函数对象概念
概念：
重载函数调用操作符的类，其对象常称为函数对象
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

2 函数对象使用

特点：
（1）函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值
（2）函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态
（3）函数对象可以作为参数传递

示例:

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

//类下面创建了一个对象，就叫做函数对象


//1、函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值
class MyAddr{
public:
	int operator()(int val1,int val2)
	{
		return val1 + val2;
	}
	
};

void test1()
{
	MyAddr myaddr;
	cout << myaddr(10,10) << endl;
}

//2、函数对象可以有自己的状态
class MyPrint{
public:
	MyPrint()
	{
		this->count = 0;
	}
	
	void operator()(string test)
	{
		cout << test << endl;
		this->count++;
	}

	int count;
};

void test2()
{
	MyPrint myprint;
	myprint("hello");
	myprint("hello");
	myprint("hello");
	myprint("hello");
	
	//如果是普通函数进行打印的话，需要额外定义全局变量或者静态变量才能够就行统计 
	cout << "打印的次数为： " << myprint.count << endl;
}

//3、函数对象可以作为参数传递
void doPrint(MyPrint &p,string test)
{
	p(test);
}

void test3()
{
	MyPrint print;
	doPrint(print,"hello C++");
}


int main()
{
	test1();
	test2();
	test3();
	return 0;
}

总结：
仿函数写法非常灵活，可以作为参数进行传递。

2 谓词

1 谓词概念
概念：
返回bool类型的仿函数称为谓词

如果operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词
如果operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词

2 一元谓词
示例：

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

class GreaterFive{
public:
	bool operator()(int val)
	{
		return val > 5;
	}

};

void test()
{
	vector<int> v;
	for(int i = 0; i < 10; i ++)
	{
		v.push_back(i);
	}
	
	//find_if按照条件来查找
	//GreaterFive()为匿名函数对象 
	vector<int>::iterator t = find_if(v.begin(),v.end(),GreaterFive());
	if(t == v.end())
	{
		cout << "没找到 " << endl;	
	}
	else
	{
		cout << "找到了大于5的数为：" << *t << endl;
	}
	
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}

总结：参数只有一个的谓词，称为一元谓词

3 二元谓词
示例：

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

class MyCompare{
public:
	//两个参数，二元谓词 
	bool operator()(int val1,int val2)
	{
		return val1 > val2;
	}

};

void test()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(40);
	v.push_back(30);
	v.push_back(20);
	
	//默认从小到大
	sort(v.begin(),v.end());
	
	for(vector<int>::iterator t = v.begin(); t != v.end(); t++)
	{
		cout << *t << " ";
	}
	cout << endl;
	
	//使用函数对象改变算法策略，排序从大到小
	cout << "-----------------" << endl;
	
	sort(v.begin(),v.end(),MyCompare());
	for(vector<int>::iterator t = v.begin(); t != v.end(); t++)
	{
		cout << *t << " ";
	}
	
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}

总结：参数只有两个的谓词，称为二元谓词

3 内建函数对象

1 内建函数对象意义
概念：
STL内建了一些函数对象

分类:
（1）算术仿函数

（2）关系仿函数

（3）逻辑仿函数

用法：
这些仿函数所产生的对象，用法和一般函数完全相同

使用内建函数对象，需要引入头文件 #include<functional>

2 算术仿函数
功能描述：
实现四则运算

其中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>
using namespace std;
#include <functional>

void test()
{
	negate<int> n;
	cout << n(10) << endl;
	
	plus<int> p;
	cout << p(10,10) << endl;
	
	minus<int> m;
	cout << m(20,10) << endl;
	
	multiplies<int> mu;
	cout << mu(2,3) << endl;
	
	divides<int> d;
	cout << d(4,2) << endl;
	
	modulus<int> mo;
	cout << mo(5,4) << endl; //取模运算是求两个数相除的余数
	
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}

3 关系仿函数
功能描述：
实现关系对比

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

class MyCompare{
public:
	//两个参数，二元谓词 
	bool operator()(int val1,int val2)
	{
		return val1 > val2;
	}

};

void test()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);
	v.push_back(10);
	v.push_back(30);

	for(vector<int>::iterator t = v.begin();t != v.end(); t++)
	{
		cout << *t << " ";
	}
	cout << endl;
	
	//自己实现仿函数
	//sort(v.begin(),v.end(),MyCompare());
	
	//greater<int>()STL内建仿函数  大于仿函数
	sort(v.begin(),v.end(),greater<int>());
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}

总结：关系仿函数中最常用的就是greater<>大于

4 逻辑仿函数
功能描述：
实现逻辑运算

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>
using namespace std;
#include <vector>
#include <functional>
#include <algorithm>
void test01()
{
	vector<bool> v;
	v.push_back(true);
	v.push_back(false);
	v.push_back(true);
	v.push_back(false);

	for (vector<bool>::iterator it = v.begin();it!= v.end();it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	//逻辑非  将v容器搬运到v2中，并执行逻辑非运算
	vector<bool> v2;
	v2.resize(v.size());
	transform(v.begin(), v.end(),  v2.begin(), logical_not<bool>());
	for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
}

int main() {

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

总结：逻辑仿函数实际应用较少，了解即可