python 仿函数_C++仿函数（functor）

什么是仿函数(functor)

functor的英文解释为something that performs a function，即其行为类似函数的东西。C++中的仿函数是通过在类中重载()运算符实现，使你可以像使用函数一样来创建类的对象。

仿函数(functor)的实现及使用

// this is a functor

struct add_x {

add_x(int x) : x(x) {}

int operator()(int y) { return x + y; }

private:

int x;

};

// usage:

add_x add42(42); // create an instance of the functor class

int i = add42(8); // and "call" it

assert(i == 50); // and it added 42 to its argument

std::vector in; // assume this contains a bunch of values)

std::vector out;

// Pass a functor to std::transform, which calls the functor on every element

// in the input sequence, and stores the result to the output sequence

std::transform(in.begin(), in.end(), out.begin(), add_x(1));

assert(out[i] == in[i] + 1); // for all i

为什么使用仿函数(functor)

迭代和计算逻辑分离

使用仿函数可以使迭代和计算分离开来。因而你的functor可以应用于不同场合，在STL的算法中就大量使用了functor，下面是STL中for_each中使用functor的示例：

struct sum

{

sum(int * t):total(t){};

int * total;

void operator()(int element)

{

*total+=element;

}

};

int main()

{

int total = 0;

sum s(&total);

int arr[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};

std::for_each(arr, arr+6, s);

cout <

}

参数可设置

可以很容易通过给仿函数(functor)设置参数，来实现原本函数指针才能实现的功能，看下面代码：

class CalculateAverageOfPowers

{

public:

CalculateAverageOfPowers(float p) : acc(0), n(0), p(p) {}

void operator() (float x) { acc += pow(x, p); n++; }

float getAverage() const { return acc / n; }

private:

float acc;

int   n;

float p;

};

这个仿函数的功能是求给定值平方或立方运算的平均值。只需要这样来声明一个对象即可：

CalculateAverageOfPowers my_cal(2);

有状态

与普通函数另一个区别是仿函数(functor)是有状态的，所以可以进行诸如下面这种操作：

CalculateAverage avg;

avg = std::for_each(dataA.begin(), dataA.end(), avg);

avg = std::for_each(dataB.begin(), dataB.end(), avg);

avg = std::for_each(dataC.begin(), dataC.end(), avg);

对多个不同的数据集进行取平均。

性能

我们看一下2中写的代码：

std::transform(in.begin(), in.end(), out.begin(), add_x(1));

编译器可以准确知道std::transform需要调用哪个函数(add_x::operator)。这意味着它可以内联这个函数调用。而如果使用函数指针，编译器不能直接确定指针指向的函数，而这必须在程序运行时才能得到并调用。

一个例子就是比较std::sort 和qsort ，STL的版本一般要快5-10倍。

总结

当然，前3点都可以使用传统的函数和指针实现，但是用仿函数(functor)可以让这种实现变的更加简单。