【C++函数的进化】函数指针，模板，仿函数，lambda表达式

/**
 * @poject          
 * @author			jUicE_g2R(qq:3406291309)
 * @file            C++函数的进化
 * 
 * @language        C++
 * @EDA				Base on VS2022
 * @editor			Obsidian（黑曜石笔记软件）
 * 
 * @copyright		2023
 * @COPYRIGHT	    原创学习笔记：转载需获得博主本人同意，且需标明转载源
 */

• 函数进化（）
  函数 -> 函数指针 -> 函数模板 -> 仿函数->lambda表达式

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1 函数

#include 
using std::cin;
using std::cout;
using std::string;
typedef int* pInt;

int Count_Match20_Elem(pInt pSta, pInt pEnd) {
	int res = 0;
	for (; pSta != pEnd; ++pSta)
		if (*pSta > 20)
			res++;
	return res;
}
int Count_Match25_Elem(const pInt pSta, const pInt pEnd) { // 这样会造成代码冗余
	int res = 0;
	for (; pSta != pEnd; ++pSta)
		if (*pSta > 25)
			res++;
	return res;
}

int main(int* argc, char* argv[]){
	int arr[] = { 11,16,21,19,17,30 };
	cout << Count_Match20_Elem(arr, arr + sizeof(arr) / 4);	// sizeof(arr)：得到的是arr数组的 总字节大小 ，而不是arr中元素的个数（一个int元素占4bit）
	return 0;
}

2 函数指针

• 让 函数 变成 变量
• 让 “行为” “数据化”

#include 
using std::cin;
using std::cout;
using std::string;

//将判断处的代码（独特之处）重新封装为函数
bool isGreater20(const int& val) { return val > 20; }
bool isGreater25(const int& val) { return val > 25; }
int CountMatchElem(int* pSta, int* pEnd, bool(*pComp)(const int&)) {
	int res = 0;
	for (; pSta != pEnd; ++pSta)
		if (pComp(*pSta))	//pComp为函数指针；括号里的传入参数为 指针变量pSta指向的对象
			res++;
	return res;
}

int main(int* argc, char* argv[]){
	int arr[] = { 11,16,21,19,17,30 };
	cout << CountMatchElem(arr, arr + sizeof(arr)/ sizeof(int), isGreater20);
	return 0;
}

3 函数模板

• 独立于类型的函数
• 可产生函数特定类型的版本

#include 
using std::cin;
using std::cout;
using std::string;

bool isGreater20(const int& val) { return val > 20; }
bool isGreater25(const int& val) { return val > 25; }
bool isTinyStr(const string& str) { return str.size() <= 3; }
template<typename DataType>
int CountMatchElem(DataType* pSta, DataType* pEnd, bool(*pComp)(const DataType&)) {
	int res = 0;
	for (; pSta != pEnd; ++pSta)
		if (pComp(*pSta))	//pComp为函数指针；括号里的传入参数为 指针变量pSta指向的对象
			res++;
	return res;
}
int main(int* argc, char* argv[]){
	int arr[] = { 11,16,21,19,17,30 };
	string strs[] = { "abc", "bcde", "cdefg", "de", "efg" };
	cout << CountMatchElem<int>(arr, arr + sizeof(arr)/ sizeof(int), isGreater20);
	cout << CountMatchElem<string>(strs, strs + sizeof(strs) / sizeof(strs[0]), isTinyStr);
	
	return 0;
}

4 仿函数（函数对象）

• 定义了调用操作符
• 行为类似函数的对象

#include 
using std::cin;
using std::cout;
using std::string;

template<typename T>
struct Greater { // 定义仿函数
	T StdVal;
	explicit Greater(T val) : StdVal(val) {} // 构造函数初始化StdVal
	bool operator()(const T& val) const { return val > StdVal; } // 重载函数调用操作符
};

template<typename DataType>
int CountMatchElem(DataType* pSta, DataType* pEnd, bool(*pComp)(const DataType&)) {
	int res = 0;
	for (; pSta != pEnd; ++pSta)
		if (pComp(*pSta))	//pComp为函数指针；括号里的传入参数为 指针变量pSta指向的对象
			res++;
	return res;
}

int main(int* argc, char* argv[]){
	int arr[] = { 11,16,21,19,17,30 };
	Greater<int> gtr20(20); // 实例化一个函数对象，将判断阈值设为20
	cout << CountMatchElem(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int), gtr20); // 这里会报错！！！
	return 0;
}

• 更改

template<typename DataType, typename pFunc>
int CountMatchElem(DataType* pSta, DataType* pEnd, pFunc pComp) 

5 lambda表达式简化

#include 
using std::cin;
using std::cout;
using std::string;

template<typename DataType, typename pFunc>
int CountMatchElem(DataType* pSta, DataType* pEnd, pFunc pComp) {
	int res = 0;
	for (; pSta != pEnd; ++pSta)
		if (pComp(*pSta))	//pComp为函数指针；括号里的传入参数为 指针变量pSta指向的对象
			res++;
	return res;
}

int main(int* argc, char* argv[]){
	int arr[] = { 11,16,21,19,17,30 };
	auto gtr20 = [](auto& val) -> bool {return val > 20; };
	cout << CountMatchElem(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(int), gtr20); // 这里会报错
	return 0;
}

• 参考视频源：【C++函数的进化 函数→函数指针→函数模板→仿函数|函数对象→lambda表达式】