c++ STL （四 仿函数）

1. 概念

模仿函数的类，使用方式如同函数。本质是类中重载括弧运算符operator()。

2. 场景

不同函数复用相同处理代码。

3. 使用

3.1 C语言的处理方式

使用函数指针和回调函数来实现代码复用。例如qsort()

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h> int arr_sort( const void *a, const void *b) { return *(int*)a-*(int*)b; } int main() { int arr[5] = { 4, 1, 2, 5, 6 }; qsort(arr, 5, sizeof(arr[0]), arr_sort); int i; for (i = 0; i < 5; i++){ printf("%i\n", arr[i]); } return 0; } 

3.2 C++语言的处理方式

1. 函数指针方式

#include <iostream>  
#include <algorithm> using namespace std; inline bool Sort(int a,int b){ return a > b; } inline void Display(int a){ cout << a << endl; } int main() { int arr[5] = { 4, 1, 2, 5, 6 }; sort(arr, arr+5,Sort); for_each(arr,arr+5,Display); return 0; } 

2. 函数模板方式

#include <iostream>  
#include <algorithm> using namespace std; template<class T> inline bool Sort(T const& a,T const& b){ return a > b; } template<class T> inline void Display(T a){ cout << a << endl; } int main() { int arr[5] = { 4, 1, 2, 5, 6 }; sort(arr, arr+5,Sort<int>); for_each(arr,arr+5,Display<int>); return 0; } 

3. 仿函数方式

class Sort{  
public: bool operator()(int a,int b) const { return a > b; } }; class Display{ public: void operator()(int a) const{ cout << a << endl; } }; int main() { int arr[5] = { 4, 1, 2, 5, 6 }; sort(arr, arr+5,Sort()); for_each(arr,arr+5,Display()); return 0; } 

4.仿函数模板方式

template<class T> class Sort{ public: inline bool operator()(T const& a,T const& b) const { return a > b; } }; template<class T> class Display{ public: inline void operator()(T const& a) const{ cout << a << endl; } }; int main() { int arr[5] = { 4, 1, 2, 5, 6 }; sort(arr, arr+5,Sort<int>()); for_each(arr,arr+5,Display<int>()); return 0; } 

STL的仿函数

在<functional>头文件中定义了如下三类仿函数：

1. 算术类仿函数

操作	仿函数
加	plus<T>
减	minus<T>
乘	multiplies<T>
除	divides<T>
取模	modulus<T>
取反	negate<T>

template< class T>
struct plus:binary_function<T,T,T>{
public:
    T operator()(T const& l,T const&r){
        return l+r; } }; 

例如：

#include <iostream>  
#include <numeric> // accumulate #include <functional> // using namespace std; int main(){ int arr[]={1,2,3,4,5}; vector<int> iv(ia,ia+5); cout<< accumulate(iv.begin(),iv.end(),1,multiplies<int>()) <<endl; return 0; } 

Boost lambda表达式

cout<< accumulate(iv.begin(),iv.end(),1,_1*_2) <<endl; 

或者

#include <iostream>  
#include <algorithm> // for_each() transform() #include <functional> using namespace std; inline void Print(int a){ cout << a << endl; } int main(){ int first[]={1,2,3,4,5}; int second[]={10,20,30,40,50}; int results[5]; transform (first, first+5, second, results, std::plus<int>()); for_each(results,results+5,Print); return 0; } 

Boost lambda表达式

transform (first, first+5, second, results, _1+_2);

2. 关系运算类仿函数

操作	仿函数
等于	equal_to<T>
不等于	not_equal_to<T>
大于	greater<T>
大于等于	greater_equal<T>
小于	less<T>
小于等于	less_equal<T>

template< class T> struct equal_to:binary_function<T,T,bool>{ public: bool operator()(T const& l,T const&r){ return l == r; } }; 

例如：

#include <iostream>  
#include <algorithm> // for_each() sort() #include <functional> using namespace std; inline void Print(int a){ cout << a << endl; } int main(){ int arr[]={1,2,3,4,5}; sort(arr,arr+5,greater<int>()); for_each(arr,arr+5,Print); return 0; } 

Boost lambda表达式

sort(arr,arr+5,_1>_2); 

3. 逻辑运算仿函数

操作	仿函数
逻辑与	logical_and<T>
逻辑或	logical_or<T>
逻辑否	logical_not<T>

例如：
布尔数组整体取反

#include <iostream>     // cout, boolalpha
#include <functional> // std::logical_not #include <algorithm> // std::transform using namespace std; inline void Print(bool a){ cout << a << endl; } int main () { bool values[] = {true,false,true,false}; transform (values, values+4, values, logical_not<bool>()); cout.flags(ios::boolalpha); for_each(values, values+4,Print); return 0; } 

Boost lambda表达式

transform (values, values+4, values, !_1);

两个布尔数组对应元素相与

#include <iostream>     // cout, boolalpha
#include <functional> // std::logical_not #include <algorithm> // std::transform using namespace std; inline void Print(bool a){ cout << a << endl; } int main () { bool values1[] = {true,false,true,false}; bool values2[] = {false,true,false,true}; bool result[4]; transform(values1, values1+4,values2, result, logical_and<bool>()); cout.flags(ios::boolalpha); for_each(result,result+4,Print); return 0; } 

Boost lambda表达式

transform(values1, values1+4,values2, result, _1 and _2);