C++笔记---灵活的仿函数

什么是仿函数？

我的理解是：仿函数是类里面对（）符号的重载。

为什么要使用仿函数？

举个例子：

对于学生结构体的排序问题，可能会有：先按成绩大小排序，若成绩相等就按照学号的先后顺序排序的排序规则。当然我们完全可以不用仿函数，纯手打一个简单的冒泡排序，给它加上一些交换相邻元素的判断条件就可以达到题目的要求，但这样太繁琐了，不如说，如果我都用了algorithm库里面的sort()，那为什么不把sort()的谓语写一下呢？而且sort()方法的时间复杂度还比手打的冒泡排序要小，代码也不容易出错。

还记得用C打了两年半的二分查找，别人C++一句upper_bound()就解决了，最重要的是我还没打对。

综上，仿函数的存在无疑是让代码更加地简洁，可以让写代码的速度变快，写代码的容错率也会变高。

怎么使用仿函数？

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
class ps
{
	public:
	ps(){}
	//ps空的初始化是保证临时对象的存在
	//也就是保证仿函数的实现
	ps(int age,int score):age(age),score(score){}
	//ps的列表式初始化
	bool operator()(const ps& a,const ps& b)
	{
		count++;
		return a.score==b.score?a.age<b.age:a.score>b.score;
		//如果a和b的成绩不一样，那么成绩高的在前面
		//如果a和b的成绩一样就按照年龄排序，年龄越小越在前面
		//count 用来记录排序规则仿函数的调用次数
	}
	//为sort写的排序规则仿函数
	void operator()(const ps& a)
	{
		cout<<"年龄："<<a.age<<" 成绩："<<a.score<<endl;
	}
	//为for_each写的输出仿函数
	int age;
	int score;
	static int count;
    //类中的静态变量可以用来记录函数的调用次数
};
int ps::count = 0;

int main()
{
	vector<ps> a;
	a.push_back(ps(18,100));
	a.push_back(ps(22,100));
	a.push_back(ps(12,90));
	a.push_back(ps(20,110));
	cout<<"排序前："<<endl;
	for_each(a.begin(),a.end(),ps());
	sort(a.begin(),a.end(),ps());
	cout<<"排序后："<<endl;
	for_each(a.begin(),a.end(),ps());
	cout<<"记录："<<ps::count<<endl;
	return 0;
}

构建仿函数前需要了解原函数的底层实现。比如for_each的底层实现就是一个for循环然后把每个元素代入仿函数执行，所以构建for_each的仿函数就只需要一个参数。所以了解algorithm库里面的实用算法的底层是有必要的！

但我们也可以用一般的类外函数实现仿函数的效果

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
class ps
{
	public:
	ps(int age,int score):age(age),score(score){}
	//ps的列表式初始化
	int age;
	int score;
};

void look(const ps& a)
{
	cout<<"年龄："<<a.age<<" 成绩："<<a.score<<endl;
}

bool cmp(const ps& a,const ps& b)
{
   return a.score==b.score?a.age<b.age:a.score>b.score;
    //如果a和b的成绩不一样，那么成绩高的在前面
    //如果a和b的成绩一样就按照年龄排序，年龄越小越在前面	
}

int main()
{
	vector<ps> a;
	a.push_back(ps(18,100));
	a.push_back(ps(22,100));
	a.push_back(ps(12,90));
	a.push_back(ps(20,110));
	cout<<"排序前："<<endl;
	for_each(a.begin(),a.end(),look);
	sort(a.begin(),a.end(),cmp);
	cout<<"排序后："<<endl;
	for_each(a.begin(),a.end(),look);
	return 0;
}

 如何把函数作为另外一个函数的参数？

函数指针的定义方法：
指向的函数的返回值类型 (*指针名字）(指向的函数的参数类型列表)

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

//void (*pf)(pf参数类型列表)
//是指向返回值为void的pf函数

void my_function(int* start,int* end, void (*pf)(int))
{
	for(int *i=start;i!=end+1;i++)
    pf(*i);
}

void look(int val)
{
	cout<<val<<" "<<endl;
}

int main()
{
	int a[5]={1,3,2,4,5};
	my_function(a,a+4,look);
// 可以达到仿函数的效果
// 也是更为灵活！
	return 0;
}

最后总结一下，就拿上面的代码来说，仿函数就相当于是在给algorithm的my_function写look函数，所以这也是为什么了解algorithm的底层实现是那么重要了，当然我们也可以自己写自己的my_function和look，更加灵活但是也更加累，为什么不用现成的呢？（狗头保命）