函数对象与仿函数（function object and functor）

part 1. 仿函数在STL组件中的关系

　　如下图：

　　# 仿函数配合算法完成不同的策略变化。

　　# 适配器套接仿函数。

 

part 2. 仿函数介绍

　　传递给算法的“函数型实参”不一定得是函数，可以是行为类似函数的对象。这种对象称为函数对象（function object），或称为仿函数（functor）。——《STL标准库（第2版）》 P233

　　1. 函数对象 = 仿函数。并且，function object = functor

　　2. 函数对象（仿函数）有四种实现方式：函数指针（fucntion pointer）、lambda表达式、“带有成员函数 operator（）”的class建立的object、“带有转换函数可以将自己转换为 pointer to function”的class所建立的object。

　　2.1 仿函数的实现原理：向算法传递的，终究是个函数。以上四种方式被调用时，终究是个函数。

　　3. 下面的所有例子，均为 vector 容器排序，但是采用不同的函数对象实现方式。

　　3.1 函数指针（function pointer）

　　使用函数指针作为“传递给算法的‘函数型实参’”。

bool compareLength(const string& lhs, const string& rhs)
{
    return lhs.size() > rhs.size();
}

int main()
{
    vector<string> v = { "I", "love", "you" };
    sort(v.begin(), v.end(), compareLength);
    for(auto &s : v)
        cout << s << " ";
    return 0;
}
// 输出结果：
// love you I

 

　　3.2 lambda表达式

　　lambda 是一种隐式的预定义函数对象。

　　使用 lambda表达式 作为“传递给算法的‘函数型实参’”。

int main()
{
    vector<string> v = { "I", "love", "you" };

    sort(v.begin(), v.end(), 
        [](const string& lhs, const string& rhs) 
            { return lhs.size() > rhs.size(); });

    for(auto &s : v)
        cout << s << " ";
    return 0;
}
// 输出结果：
// love you I

 　　

　　3.3 “带有成员函数 operator（）”的class/struct建立的object

　　根据个人经验，如果不考虑类内访问权限，在这里使用 struct 是写更少代码的写法。因为 class 默认的访问权限是 private ，所以还要多谢一行 public：。也就是说，用 class 你要这样写：

class CompareSize
{
public:
    bool operator() (const string& lhs, const string& rhs)
    {
        return lhs.size() > rhs.size();
    }
};

　　如果用 struct 你要这样写：

struct CompareSize
{
    bool operator() (const string& lhs, const string& rhs)
    {
        return lhs.size() > rhs.size();
    }
};

　　使用“带有成员函数 operator（）”的class/struct建立的object 作为 “传递给算法的‘函数型实参’” 的完整代码如下：

struct CompareSize
{
    bool operator() (const string& lhs, const string& rhs)
    {
        return lhs.size() > rhs.size();
    }
};

int main()
{
    vector<string> v = { "I", "love", "you" };
    sort(v.begin(), v.end(), CompareSize());
    for(auto &s : v)
        cout << s << " ";
    return 0;
}
// 输出结果：
// love you I

　　3.3.1 用 struct 还是 class ？

　　使用 class 和 struct 定义类唯一的区别就是默认的访问权限——《C++ primer （5th）》 P241

　　所谓默认访问权限：定义在第一个访问说明符之前的成员，使用默认的访问权限。访问说明符有 public、protected、private。

　　3.3.2 用 lambda表达式 还是 functor？

　　首先，functor 泛指“带有成员函数 operator（）”的 class/struct 建立的 object。其次，在语义明确，代码结构短小变量生存周期清晰，不追求复用的前提下，使用 lambda；否则使用 functor。

　　

　　3.4“带有转换函数可以将自己转换为 pointer to function”的class所建立的object

　　(下次再写)

 

part 3. 仿函数适配器

　　（下次再写）