STL 函数对象的使用

STL 函数对象

1，重载函数调用操作符

函数对象：定义了调用操作符的类，其对象称为“函数对象”

STL中有大量的算法，这些算法是对SLT中的容器进行操作，算法需要函数对象作为参数因此使用STL算法的时候需要写函数对象。由于STL中的算法和容器都是用模板设计出来的，因此我们在写函数对象时也需要使用模板。

函数对象相较于普通函数的优势在于，函数对象的定义本身是一个类，而类可以有数据成员，来保持自身状态，这是普通的函数不具备的功能。

2，函数对象的声明与使用

• 普通模板函数

  template<typename elementType>
  void FuncDisplayElement(const elementType & element)
  {
  cout << element << ' ';
  }

• 函数对象 ：使用struct的原因：默认为public，而class中需要声明

  //这也是一个类, 它声明的对象就是函数对象
  struct absInt
  {
  //重载操作符：函数调用操作符
  int operator() (int val)
  {
      return  val < 0 ? -val : val;
  }
  };
  //使用模板
  template<typename elementType>
  struct DisplayElement
  {
  //存储状态
  int m_nCont;
  DisplayElement() // 构造函数，初始化类中的变量
  {
      m_nCont = 0;
  }
  void operator() (const elementType & element)
  {
      ++m_nCont;  //这里比普通的函数对象就多了一个计数调用了函数多少次的功能
      cout << element << ' ';
  }
  
  };

• 使用

  /*普通函数对象的声明与使用*/
  int i = -42;
  absInt absObj;
  unsigned int ui = absObj(i); 
  
  /*STL中的函数对象与使用*/
  vector<int> a;            
  for (int i = 0; i < 10; ++i)
    a.push_back(i);                               //初始化一个vector
  
  DisplayElement<int> mResult;                  //声明一个函数对象
  mResult = for_each(a.begin(), a.end(),mResult);//将状态通过for_each的返回值赋值保留到mResult中
  cout << endl;
  cout << "number:" <<  mResult.m_nCont <//STL算法：
  //for_each算法：将处理前两个参数之间的所有数据,最后一个参数则为函数对象

• 匿名对象的使用

  for_each(b.begin(), b.end(),DisplayElement<char>());
  //DisPlayElement在函数中直接使用的叫做匿名对象,匿名函数对象无法操作和得到其状态

• for_each() 算法 ：将处理前两个参数之间的所有数据,最后一个参数是指定的pred运算条件（用函数对象表示）

2，一元谓词

​ 函数只有一个参数，称为一元函数。函数对象只有一个参数，且返回值为布尔值时，为一元谓词。

• 函数 ：写一个函数，检查是否为某一个数的整数倍

  template<typename numberType>
  struct IsMultiple         //检查是否为某数的整数倍
  {
  numberType m_Divisor;   //被除数由a传递而来,这里传过来为3
  IsMultiple(const numberType & divisor)  //构造函数
  {
      m_Divisor = divisor;
  }
  
  bool operator() (const numberType & element) const
  {
      return ((element % m_Divisor) == 0);
  }
  };

• 初始化一个向量作为操作数

  vector<int> vecIntegers;
  for (int i = 32; i < 101; ++i)
  {
    vecIntegers.push_back(i);
  }

• find_if()算法 ：根据指定的pred运算条件（以仿函数表示），循环查找[first,last)内的所有元素，找出第一个令pred运算结果true者。如果找到就返回一个InputIterator指向该元素，否则就返回迭代器last

  vector<int>::iterator iElement;
  IsMultiple<int> a(4);
  iElement = find_if(vecIntegers.begin(), vecIntegers.end(), a);
  // iElement = find_if(vecIntegers.begin(), vecIntegers.end(), IsMultiple(4));
  //匿名函数对象的使用
  if (iElement != vecIntegers.end())
    cout << "第一个四的整数倍是:" << *iElement << endl;

3，二元函数

​ 函数对象有两个参数，称为二元函数，函数对象有两个参数，且返回值为布尔值时，为二元谓词。

• 二元函数示例 ：创建一个类，来计算2个数的乘积。

  template<typename elementType>
  class CMultiply //乘法
  {
  public:
  elementType operator() (const elementType & elem1, const elementType & elem2)
  {
      return elem1 * elem2;
  }
  };

• 初始化两个向量a，b，初始化存放乘积结果的mResult

  vector<int> a, b;
  for (int i = 0; i < 10; ++i)
    a.push_back(i);
  
  for (int i = 100; i < 110; ++i)
    b.push_back(i);
  
  vector<int> vecResult;
  vecResult.resize(10); //resize函数,分配空间让它与a，b一样大

• transform()函数：

  transform(a.begin(), a.end(),b.begin(), vecResult.begin(), CMultiply());
  //transform的前两个参数指定了循环的范围，根据指定的运算方式与第三个参数运算，结果存到第四个参数中
  for (size_t i = 0; i < vecResult.size(); ++i)
    cout << vecResult[i] << endl;

4，二元谓词

• 创建函数 ：这里注意，这里的函数中的两个参数，一个是set集中本就有的，另一个是新插入的。根据这两个参数的大小来返回布尔值，以达到不区分大小写的目的

  //set中的string默认区分大小写
  //这里使用二元谓词实现不区分大小写查找对应字符串
  class CCompareStringNoCase
  {
  public:
  bool operator() (const string & str1, const string & str2) const
  {
      string str1LowerCase;
      str1LowerCase.resize(str1.size());  //新构建一个字符串保存备份并转化为小写字母
      transform(str1.begin(), str1.end(),str1LowerCase.begin(),::tolower);
      //transform函数，将字符串都转化为小写字母
  
      string str2LowerCase;
      str2LowerCase.resize(str1.size());  //新构建一个字符串保存备份并转化为小写字母
      transform(str2.begin(), str2.end(), str2LowerCase.begin(),::tolower);
        //transform函数，将字符串都转化为小写字母
  
      return(str1LowerCase < str2LowerCase);
  }
  
  };

• 声明变量并插入数值

  set<string,CCompareStringNoCase> names;
  names.insert("Tina");
  names.insert("jim");

• 使用find()函数 ：查找set中的对应数据

  set<string, CCompareStringNoCase>::iterator iNameFound = names.find("tina");
  if(iNameFound != names.end())
    cout << "success " << *iNameFound <<  endl;
  else
    cout << "fail" << endl;