浅谈：函数指针、仿函数和函数适配…

一，仿函数是什么

前几天写了篇博客—— 浅谈函数指针，主要讲我对函数指针的理解和应用经验。今天，翻看了《C++Primer Plus》第16章“函数对象”这一节，发现C++中还有比函数指针更高层次的抽象——functor，中文名为“仿函数”“类函数”或“函数对象”。它的实际就是“重载了'operator()'的类”，并兼容函数指针。如下：

class Linear

{

private:

    double slope;

    double y0;

public:

    Linear(double sl_ = 1, double y_ = 0)

        : slope(sl_), y0(y_) {}

    double operator() (double x) { return y0 + slope * x; ｝

｝

应用：

Linear f1;

Linear f2(2.5, 10.0);

double y1 = f1(12.5);     // right_hand side is f1.operator() (12.5)

double y2 = f2(0.4);

这样，可以将类对象当函数一样使用，故称为仿函数。

二、为什么要用仿函数

STL的算法函数，可以接受一个自定义的仿函数，包括函数指针。它的原型是：

template

Function for_each(InputIterator first, InputIterator end, Functin f);

其中，Function是类型参数，（泛型）f可以传函数或函数指针或仿函数给它。

仿函数f将作用于容器中的各个元素，故它必须有一个参数或多个参数，此外它还可以有返回值。C++中根据仿函数的参数个数将它们分为一元和二元两类，同时又根据返回值是void或bool再进行分类。

问题来了。仿函数可以有多种类别，而STL某个特定算法函数，能接收的函数参数只能是其中的一种仿函数类别。如for_each只接受一元返回值为void的仿函数，而sort要接受二元返回值为bool的反函数。

这样就需要一种能够进行函数类型转换的solution，它就是仿函数。例如：

bool tooBig(int n) { return n > 100; }

list scores;

...

scores.remove_if(tooBig);

以上代码能够删除list中大于100的数，门限是“100”。但如果用户要指定门限，怎么办？修改tooBig函数？但是remove_if只接收一元的仿函数。

Solution：设计一个类，用类的成员变量来传递“门限”这个额外的信息。

template

class TooBig

{

private:

    T cutoff;

public:

    TooBig(const T & t) : cutoff(t) {}

    bool operator() (const T & v) { return v > cutoff; }

}

三、STL预定义仿函数

参考《C++Primer Plus》，列了一张表，对基本运算符都列了仿函数。此外还有常用的"sqrt""mean"“add”等。

四、函数适配器

STL使用binder1st和binder2nd类自动完成仿函数类型的转换。也可以根据这一思想自己实现。

五、自适应仿函数

使用模版实现