第十六章 string类和标准模板库（5）函数对象

（五）函数对象

函数对象，也叫作函数符functor。函数符是可以以函数的方式与（）结合的任意对象，包括函数名，函数指针，重载了（）运算符的类对象（也就是定义了比如double operator()(double)成员函数的类）。

前面介绍了for_each()函数，可以使用函数对象作为第三个参数来对每个迭代器指向的元素进行处理，比如for_each(dice.begin(),dice.end()，Show);其中Show就可以是任意一种形式的函数对象（函数符）。第三个参数可以是常规函数，也可以是函数符。实际上，for_each()函数是一个模板函数，前两个参数是迭代器，用以指定相应的容器的范围，通过输入具体的容器，模板也具体化为相应的函数，第三个参数也是一个模板类型符号，通过输入函数符，可以将函数的信息（返回值以及参数列表）告诉函数模板，从而具体化为相应的类。

1.函数符的概念

正如STL定义了容器和迭代器的概念一样，它也定义了函数符的概念。

生成器generator是不用参数就可以调用的函数符；一元函数unary function是只有一个参数的函数符；二元函数binary function是有两个参数的函数符。例如，提供给for_each()函数的函数符应该是一个一元函数符，因为它每次只处理容器中的一个元素。

这些概念都有相应的改进版本（上面的都是概念，前面讲过概念，改进和模型的关系），返回bool的一元函数是predicate谓词，返回bool的二元函数是binary predicate二元谓词。可以使用类模板将两个参数的谓词函数转换为一个参数的谓词函数，其中一个参数被用作类的构造参数而隐式传递给函数符，从而可以作为函数适配器，适应不同的参数类型（就是说使用类模板将binary predicate转换为一个函数类对象，用我们需要的值构造这个类对象，这个值就是原来二元函数的一个参数，这样新的类对象可以作为一元函数符来使用了，调用的时候再给定第二个参数）。总之，两个参数的函数被转换成了单参数的函数对象，因此类函数符可以作为一个函数适配器，来将多参数的函数转换成单参数的函数，以适应不同的需求。

2.预定义的函数符

STL定义了许多基本函数符，提供这些函数对象是为了支持将函数作为参数的STL函数。STL在头文件中定义了许多函数模板类，可以支持很多的运算，比如plus<>就是将两个参数相加的函数符，当实例化以后，比如plus xx;则xx就像普通的二元函数那样使用就可以了。

其他的函数还有很多，大部分是对算术运算符的模板化，比如-是minus，*是multiplies，/是divides，>=是greater_equal等等。

3.自适应函数符和函数适配器

自适应函数符是指携带了标识参数类型和返回类型的typedef成员（也即是说我们可以调用这些成员，从而可以知道函数模板具体化之后的相应的参数和返回值的类型）。这些成员分别是result_type,first_argument_type和second_argument_type。自适应的意思就是可以通过查看来适应程序环境，这种特性被用作将二元函数转换为一元函数等场景中，相当于函数的适配，只不过这种适配是自动进行的，如binder1st（f2,val）f1;f1(x);就相当于先定义了一个函数对象，将第一个参数加进去，这个函数对象就可以再调用第二个参数，总体的作用就像调用了f2(val,x)的效果。

c++11提供了函数指针和函数符的替代品，拉姆达表达式。这将在后面讨论。