仿函数(functor),就是使一个类的使用看上去象一个函数。其实现就是类中实现一个operator(),这个类就有了类似函数的行为,就是一个仿函数类了。
所谓临时变量,就是一种无名对象。有的时候可以制造一些临时对象,可以使程序干净清爽。可以制造临时对象的方法是,在类别名称之后直接加一对小括号,并可指定初值,其意义相当于调用相应的constructor且不指定对象名称。STL最常将此技巧应用于仿函数与算法的搭配上。
见下面例子:
#include <iostream> #include <algorithm> #include <vector> using namespace std; template<typename T> class print { public: void operator()(const T&elem) //重载() { cout << elem << " "; } }; int main() { int ia[6] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5 }; vector<int> iv(ia,ia+6); for_each(iv.begin(), iv.end(), print<int>()); cout << endl; }
#include<iostream> #include<vector> #include<algorithm> #include<iterator> using namespace std; template<class T> inline void PRINT_ELEMENTS(const T& coll,const char * optcstr="") { typename T::const_iterator pos; cout<<optcstr; for(pos=coll.begin();pos!=coll.end();++pos) { cout<<*pos<<" "; } cout<<endl; } int square(int value) { return value*value; } template<int theValue> void add(int &elem) { elem+=theValue; } int main() { vector<int> coll1; vector<int> coll2; for(int i=1;i<=9;i++) { coll1.push_back(i); } PRINT_ELEMENTS(coll1,"initialized: "); for_each(coll1.begin(),coll1.end(),add<10>); PRINT_ELEMENTS(coll1,"after adding 10: "); transform(coll1.begin(),coll1.end(),back_inserter(coll2),square); PRINT_ELEMENTS(coll2,"squared: "); system("pause"); return 0; }
#include<iostream> #include<list> #include<algorithm> using namespace std; template<class T> inline void PRINT_ELEMENTS(const T& coll,const char * optcstr="") { typename T::const_iterator pos; cout<<optcstr; for(pos=coll.begin();pos!=coll.end();++pos) { cout<<*pos<<" "; } cout<<endl; } class AddValue { private: int theValue; public: AddValue(int v):theValue(v) {} void operator()(int &elem) const { elem+=theValue; } }; int main() { list<int> coll; for(int i=1;i<=9;i++) { coll.push_back(i); } PRINT_ELEMENTS(coll,"initialized: "); for_each(coll.begin(),coll.end(),AddValue(10)); PRINT_ELEMENTS(coll,"after adding 10: "); for_each(coll.begin(),coll.end(),AddValue(*coll.begin())); PRINT_ELEMENTS(coll,"after adding first element: "); system("pause"); return 0; }
凡是行为像函数,那么这个对象就是函数。仿函数就是这个意思,但是STL中为什么要用仿函数而不直接用函数呢?
首先STL是一个有自己规则的框架,函数指针无法和STL其他组件搭配(配接器),产生更灵活的变化:
仿函数应当有能力被函数配接器修饰,然后彼此合作形成一个整体。为了可配接仿函数需要定义自己的相应型别(和迭代器的型别的作用是一个含义)。由于STL只使用一元和二元仿函数,所以定义了两个class:unaru_function和binary_function。这两个类没有成员,只有一些型别定义。任何仿函数,只要依个人需求选择继承其中一个class,便自动拥有了那些相应型别,也就自动拥有了配接能力。
其次仿函数相对于函数指针有其自身优点:
1、 仿函数是智能型函数
就好比智能指针的行为像指针,其就可看作是一个指针。但是智能指针是定义的一个类对象,所以在具备指针功能的同时也有其他的能力。仿函数的能力也可以超越operator()。因为仿函数可以拥有成员函数和成员变量,这意味着仿函数拥有状态。另一个好处是可以在执行期初始化它们。
2、 仿函数都有自己的型别
这就是泛型编程编写仿函数。
3、 仿函数通常比一般函数快
就template的概念而言,由于更多细节在编译器就已确定,所以通常可能进行更好的最佳化。