c++之仿函数详解

基础介绍

什么是仿函数呢？仿函数是一种可以行使函数功能的类，通过重载operator()运算符，使得类对象可以像函数一样被调用。

class Add()
{
    public:
        int operator()(int a, int b)
        {
            return a+b;
        }
};

int main()
{
    Add add;
    int result = add(3, 4); //像函数一样调用
    std::cout << result<<std::endl;  //输出7
    return 0;
}

仿函数的种类

内置仿函数

c++提供了一些常用的仿函数，比如加减乘除等运算。依赖的头文件是#include <functional>

#include <functional>
#include <iostream>

int main()
{
    std::plus<int> add;  //加法
    std::minus<int> sub;  //减法
    std::greater<int> greater;  //比较大小
    
    std::cout<<add(3, 4)<<std::endl;  //输出7
    std::cout<<sub(5, 2)<<std::endl;  //输出3
    std::cout<<greater(5, 2)<<std::endl;  //输出true
}

自定义仿函数

有一些场景使用内置的仿函数无法满足要求，因为内置的仿函数一般只支持基本的数据类型，如int double等，对于一些用户自定义的类型，内置的仿函数无法实现需求。又或者用户对仿函数有更复杂的逻辑需求，内置的仿函数同样无法满足需求，所以需要用户自定义仿函数。请看下面的例子：

std::vector<int> vec = {4, 1, 3, 5, 2};

// 使用greater仿函数进行降序排序
std::sort(vec.begin(), vec.end(), std::greater<int>());

// 使用自定义仿函数
struct CustomCompare {
    bool operator()(int a, int b) const {
        return (a % 2) < (b % 2);  // 按奇偶性排序
    }
};

std::sort(vec.begin(), vec.end(), CustomCompare());


//自定义类型
class A
{
    private:
        int value1;
        int value2;
    A(int a, int b):value1(a),value2(b){}
};  //用户自定义类型

class Greater
{
    public:
        bool operator()(A a, A b)
        {
            return a.value1 > b.value1;
        }
};  //用户自己实现的仿函数类,该仿函数类实现了根据用户类型的value1比较，这个内置仿函数类无法实现

int main()
{
    A a(3,4);
    A b(5,6);
    
    Greater greater;
    std::cout <<greater(a,b)<<std::endl;
}

注意事项

这个仿函数的形式与另外一种形式很相似，即将一个类隐式的转换为一个其他的类型，比如将一个类对象转换为一个整型，本专栏有专门的文章进行讲解：仿函数与类转换重载​​​​​​

 这里仅提一嘴，将一个类对象直接转换为一个类型的语法如下：

operator 要转换的类型() {}

 例如：

class MyClass
{
    private:
        int a;
    public:
        operator bool() {return a > 0;} //将类型转换为一个布尔型
        //operator int(){return a + 10;}  //转换为一个整数
        
        MyClass(int value):a(value){}
}

int main()
{
    A a(10);

    std::cout<<a<<std::endl;
}

注意这里不一定是转换为基本数据类型，也可以转换为复杂的用户自定义类型。