c++学习笔记-提高篇-STL-函数对象

目录

一、函数对象

二、函数对象使用

三、谓词

1、概念

2、一元谓词

3、二元谓词

插入一条sort函数源码

四、内建函数对象

1.基本概念

2、算数仿函数

3、关系仿函数

4、逻辑仿函数

一、函数对象

函数对象概念

（1）重载函数调用操作符的类，其对象常称为函数对象；

（2）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

二、函数对象使用

特点：

  • 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
  • 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
  • 函数对象可以作为参数传递
#include<iostream>
using namespace std;

/*函数对象（仿函数）
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
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
函数对象可以作为参数传递
*/

class MyAdd
{
public:
	int operator()(int v1, int v2)
	{
		return v1 + v2;
	}
};

//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
void test01()
{
	MyAdd myadd;
	cout << myadd(10, 10) << endl;
}

//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
class MyPrint
{
public:
	MyPrint()
	{
		this->count = 0;
	}

	void operator()(string test)
	{
		cout << test << endl;
		count++;
	}
	int count;   //内部自己状态
};

void test02()
{
	MyPrint myprint;
	myprint("hello world");
	myprint("hello world");
	myprint("hello world");
	myprint("hello world");
	myprint("hello world");

	cout << "MyPrint调用次数为：" << myprint.count << endl;

}

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

void test03()
{
	MyPrint myPrint;
	doPrint(myPrint, "Hello c++");
}

int main()
{
	//test01();
	//test02();
	test03();

	system("pause");
	return 0;

}

三、谓词

1、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

operator()接受一个参数

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

#include<vector>
#include<algorithm>
//仿函数 返回值类型是bool数据类型，称为谓词
//一元谓词

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

void test01()
{
	vector<int>v;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		v.push_back(i);
	}

	//查找容器中有没有大于5的数字
	//GreaterFive()是匿名的函数对象
	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
	if (it == v.end())
	{
		cout << "未找到" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "找到了大于5的数字为：" << *it << endl;
	}
}

int main()
{


	test01();

	system("pause");
	return 0;
}

3、二元谓词

operator()接受两个参数

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//二元谓词

class myCompare
{
public:
	bool operator()(int v1, int v2)
	{
		return v1 > v2;
	}
};

void test01()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(40);
	v.push_back(30);
	v.push_back(20);
	v.push_back(50);
	sort(v.begin(),v.end());//默认排序从小到大

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

	//使用函数对象  改变算法策略，变为排序规则为从大到小  Pred就是谓词
	sort(v.begin(), v.end(), myCompare());
	cout << "------------------------------" << endl;
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << "  ";
	}
	cout << endl;

}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

插入一条sort函数源码

sort函数两个重载版本如下图

  • 第一个重载版本是

_CONSTEXPR20 void sort(const _RanIt _First, const _RanIt _Last, _Pr _Pred)

参数1和参数2为迭代器表示的区间范围，参数3“_Pred”是谓词

  • 第二个重载版本是

_CONSTEXPR20 void sort(const _RanIt _First, const _RanIt _Last)

参数1和参数2为迭代器表示的区间范围

四、内建函数对象

1.基本概念

（1）概念：STL内建了一些函数对象

（2）分类

  • 算数仿函数
  • 关系仿函数
  • 逻辑仿函数

（3）用法

  • 这些仿函数产生的对象，用法和一般函数完全相同
  • 使用内建函数对象，需要引用头文件“#include<functional>”

2、算数仿函数

（1）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

（2）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

（3）示例：加法、取反的使用

#include<iostream>
#include<functional>   //使用STL内建的函数对象 头文件
using namespace std;

//内建函数对象  算数仿函数

//nagete  一元仿函数  取反仿函数
void test01()
{
	negate<int>n;
	cout << n(50) << endl;
}


//plus    二员仿函数  加法
void test02()
{
	plus<int>p;  //注意此处是同种数据类型
	cout << p(10, 20) << endl;
}

using namespace std;

int main()
{
	//test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

3、关系仿函数

（1）功能描述：实现关系对比

（2）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

（3）示例：大于的使用

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

//内建的函数对象  _关系仿函数

class myCompare 
{
public:
	bool operator()(int v1,int v2)
	{
		return v1 > v2;
	}
};


void test01()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);
	v.push_back(20);
	v.push_back(50);

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

	//降序排序
	sort(v.begin(), v.end(),myCompare());
	cout << "-------------------------";
	cout << "降序排序" << endl;
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << "  ";
	}
	cout << endl;
}

void test02()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(30);
	v.push_back(40);
	v.push_back(20);
	v.push_back(50);

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

	//降序排序
	sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());
	cout << "-------------------------";
	cout << "使用内建函数对象  降序排序" << endl;
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << "  ";
	}
	cout << endl;
}


int main()
{
	//test01();

	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

 注意：sort函数的源码中可以看到，默认排序用的less<>，也就是小于（v1<v2)，所以默认排序时升序哦！

4、逻辑仿函数

（1）功能描述：实现逻辑运算

（2）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

（3）示例：逻辑非的使用

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

//内建函数对象  logical_not

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;

	//利用逻辑非  将容器v  搬运到  容器v2中，并执行取反操作
	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;
}

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