C++核心编程：P17-＞STL----函数对象

本系列文章为黑马程序员C++教程学习笔记，前面的系列文章链接如下
C++核心编程：P1-＞程序的内存模型
C++核心编程：P2-＞引用
C++核心编程：P3-＞函数提高
C++核心编程：P4-＞类和对象----封装
C++核心编程：P5-＞类和对象----对象的初始化和清理
C++核心编程：P6-＞类和对象----C++对象模型和this指针
C++核心编程：P7-＞类和对象----友元
C++核心编程：P8-＞类和对象----运算符重载
C++核心编程：P9-＞类和对象----继承
C++核心编程：P10-＞类和对象----多态
C++核心编程：P11-＞文件操作
C++核心编程：P12-＞模板----函数模板
C++核心编程：P13-＞模板----类模板
C++核心编程：P14-＞STL----STL初识
C++核心编程：P15-＞STL----常用容器(上)
C++核心编程：P16-＞STL----常用容器(下)

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一、函数对象

函数对象概念

概念：
①重载函数调用操作符的类，其对象常称为函数对象。
②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)是一个类，不是一个函数。

函数对象使用

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。
②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。
③函数对象可以作为参数传递。

案例： 测试函数对象的几种使用方法

#include 
#include 
using namespace std;

//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 a, int b)
	{
		return a + b;
	}
};

//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++; //统计调用次数
	}
	//记录状态
	int count;
};


//3、函数对象可以作为参数传递
void doPrint(MyPrint& mp, string test)
{
	mp(test);
}

void test01()
{
	MyAdd myadd;
	cout << myadd(10, 10) << endl;

	MyPrint myprint;
	myprint("hello world");
	myprint("hello world");
	myprint("hello world");
	myprint("hello world");
	cout << "MyPrint调用次数为：" << myprint.count << endl;

	MyPrint mp;
	doPrint(mp, "Hello C++");
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行，效果如下

二、谓词

谓词概念

①返回bool类型的仿函数称为谓词。
②如果operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词。
③如果operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词。

案例： 一元谓词
创建一个vector数组，push进去一些元素，使用find_if查找大于5的元素。首先我们看下find_if的定义

接着写出一元谓词

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

class GreaterFive
{
public:
	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 << "找到了，元素是：" << *it << endl;
	}
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行，效果如下。

案例： 二元谓词
创建一个vector数组，插入一些元素，然后指定从大到小的排列顺序。

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

class myCompare
{
public:
	bool operator()(int a, int b)
	{
		return a > b;
	}
};

void test01()
{
	vector<int> v;
	v.push_back(10);
	v.push_back(30);
	v.push_back(20);
	v.push_back(40);
	v.push_back(50);

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;
	cout << "---------------------" << endl;


	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;
}

运行，效果如下

三、内建函数对象

概念： STL内建了一些函数对象
分类:
①算术仿函数
②关系仿函数
③逻辑仿函数
用法：
①这些仿函数所产生的对象，用法和一般函数完全相同
②使用内建函数对象，需要引入头文件 #include

3.1 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 T plus //加法仿函数
template T minus //减法仿函数
template T multiplies //乘法仿函数
template T divides //除法仿函数
template T modulus //取模仿函数
template T negate //取反仿函数

案例： 测试取反仿函数和加法仿函数

#include 
#include 
using namespace std;

void test01()
{
	negate<int> n;
	cout << n(50) << endl;

	plus<int> p;
	cout << p(10, 20) << endl;
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");

	return 0;
}

运行，效果如下。

3.2 关系仿函数

功能描述： 实现关系对比
仿函数原型：
template bool equal_to //等于
template bool not_equal_to //不等于
template bool greater //大于
template bool greater_equal //大于等于
template bool less //小于
template bool less_equal //小于等于

案例： 创建一个vector数组，插入一些元素，使用仿函数greater对sort指定排序规则。
首先看看sort的源码，可以看出sort有2个重载版本，默认的版本指定了仿函数less。所以每次使用sort不指定仿函数时，结果按照从小到大排列。

指定仿函数greater

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

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);
	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	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;
}

运行，效果如下。

3.3 逻辑仿函数

功能描述： 实现逻辑运算
函数原型：
template bool logical_and //逻辑与
template bool logical_or //逻辑或
template bool logical_not //逻辑非

案例： 创建一个Vector数组，插入一些元素。创建另外一个vector数组，将原vector数组的元素搬移至新的vector中，并指定仿函数。

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

void test01()
{
	vector<bool> v;
	v.push_back(true);
	v.push_back(false);
	v.push_back(true);
	v.push_back(false);
	v.push_back(true);
	for (vector<bool>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	cout << endl;

	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;
}

运行，效果如下。