C++模板与STL【函数对象】

简介: C++模板与STL【函数对象】



1 STL- 函数对象

🏆1.1 函数对象

🍉1.1.1 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,不是一个函数

🍉1.1.2 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

示例:

#include <string>
//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 MyAdd
{
public :
  int operator()(int v1,int v2)
  {
    return v1 + v2;
  }
};
void test01()
{
  MyAdd myAdd;
  cout << myAdd(10, 10) << endl;
}
//2、函数对象可以有自己的状态
class MyPrint
{
public:
  MyPrint()
  {
    count = 0;
  }
  void operator()(string test)
  {
    cout << test << endl;
    count++; //统计使用次数
  }
  int count; //内部自己的状态
};
void test02()
{
  MyPrint myPrint;
  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;
}

总结:

  • 仿函数写法非常灵活,可以作为参数进行传递。

🏆1.2 谓词

🥭1.2.1 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
🥭1.2.2 一元谓词

示例:

#include <vector>
#include <algorithm>
//1.一元谓词
struct GreaterFive{
  bool operator()(int val) {
    return val > 5;
  }
};
void test01() {
  vector<int> v;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    v.push_back(i);
  }
  vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());
  if (it == v.end()) {
    cout << "没找到!" << endl;
  }
  else {
    cout << "找到:" << *it << endl;
  }
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:参数只有一个的谓词,称为一元谓词

🥭1.2.3 二元谓词

示例:

#include <vector>
#include <algorithm>
//二元谓词
class MyCompare
{
public:
  bool operator()(int num1, int num2)
  {
    return num1 > num2;
  }
};
void test01()
{
  vector<int> v;
  v.push_back(10);
  v.push_back(40);
  v.push_back(20);
  v.push_back(30);
  v.push_back(50);
  //默认从小到大
  sort(v.begin(), v.end());
  for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
  {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
  cout << "----------------------------" << endl;
  //使用函数对象改变算法策略,排序从大到小
  sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
  for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
  {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:参数只有两个的谓词,称为二元谓词

🏆1.3 内建函数对象

🍍1.3.1 内建函数对象意义

概念:

  • STL内建了一些函数对象

分类:

  • 算术仿函数
  • 关系仿函数
  • 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>
🍍1.3.2 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 <functional>
//negate
void test01()
{
  negate<int> n;
  cout << n(50) << endl;
}
//plus
void test02()
{
  plus<int> p;
  cout << p(10, 20) << endl;
}
int main() {
  test01();
  test02();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:使用内建函数对象时,需要引入头文件 #include <functional>

🍍1.3.3 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 <functional>
#include <vector>
#include <algorithm>
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(50);
  v.push_back(40);
  v.push_back(20);
  for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
  }
  cout << endl;
  //自己实现仿函数
  //sort(v.begin(), v.end(), MyCompare());
  //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() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

总结:关系仿函数中最常用的就是greater<>大于

🍍1.3.4 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 <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

🕮 2 总结

在代码的舞台上,C++翩翩起舞。

纵观代码的山川大地,无边的可能在眼前延展, C++,是智慧的风,吹动着科技的帆船。

用韵律的二进制,谱写着自由的交响曲, C++,是数字艺术的荣光,闪烁在信息的星空。

愿C++永远如诗,激励创造者的灵感。

渴望挑战C++的学习路径和掌握进阶技术?不妨点击下方链接,一同探讨更多C++的奇迹吧。我们推出了引领趋势的💻C++专栏:《C++从基础到进阶》 ,旨在深度探索C++的实际应用和创新。🌐🔍

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