11、C++ STL- 函数对象 ----学习笔记-优快云博客

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11、STL- 函数对象

11、STL- 函数对象

11 函数对象

11.1 函数对象概念

概念：

重载函数调用操作符的类，其对象常称为函数对象
函数对象使用重载的()时，行为类似函数调用，也叫仿函数

本质：

函数对象(仿函数)是一个类，不是一个函数

11.2 函数对象使用

特点：

函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值
函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态
函数对象可以作为参数传递

#include <iostream>
using namespace std;

//1、函数对象在使用时，可以像普通函数那样调用, 可以有参数，可以有返回值
class MyAdd
{
public:
    int operator()(int v1 , int v2)
    {
        return v1 + v2;
    }
};

void test01()
{
    MyAdd myAdd;
    cout << myAdd(1,2) << endl;
}

//2、函数对象超出普通函数的概念，函数对象可以有自己的状态
class MyPrint
{
public:
    MyPrint()
    {
        count = 0;
    }
    void operator()(string test)
    {
        cout << test << endl;
        count ++; //统计使用次数
    }
    int count;  //内部自己的状态
};
void test02()
{
    MyPrint myPrint;
    myPrint("My");
    myPrint("My");
    myPrint("My");
    cout << "myPrint调用次数：" << myPrint.count << endl;
}

//3、函数对象可以作为参数传递
void doPrint(MyPrint &mp , string test)
{
    mp(test);
}
void test03()
{
    MyPrint myPrint;
    doPrint(myPrint , "C++");
}
int main() {

    //test01();
    //test02();
    test03();
    return 0;
}

11.3、谓词

11.3.1 、谓词概念

概念：

返回bool类型的仿函数称为谓词
如果operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词
如果operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词

11.3.2 、一元谓词

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
//1、一元谓词
struct GreaterFive
{
    bool operator()(int val)
    {
        return val > 5;
    }
};

int main()
{

    vector<int> v;
    for(int i = 0 ; i < 10 ; i++)
    {
        v.push_back(i);
    }

    vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(),v.end(),GreaterFive());

    if(it == v.end())
    {
        cout << "没找到!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "找到: " << *it << endl;
    }
    return 0;
}

11.3.3 、二元谓词

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

class MyCompare
{
public:
    bool operator()(int v1 , int v2)
    {
        return v1 > v2;
    }
};
int main()
{

    vector<int> v;
    v.push_back(1);
    v.push_back(2);
    v.push_back(3);
    v.push_back(0);
    v.push_back(11);

    //默认从小到大
    sort(v.begin() , v.end());
    for(vector<int>::iterator it = v.begin() ; it != v.end() ;it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    cout << "---------------------" << endl;

    //使用函数对象改变算法策略，从大到小
    sort(v.begin() , v.end() ,MyCompare());
    for(vector<int>::iterator it = v.begin() ; it != v.end() ;it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

11.4、内建函数对象

11.4.1 内建函数对象意义

概念：

STL内建了一些函数对象

分类:

算术仿函数
关系仿函数
逻辑仿函数

用法：

这些仿函数所产生的对象，用法和一般函数完全相同
使用内建函数对象，需要引入头文件 #include<functional>

11.4.2、算术仿函数

功能描述：

实现四则运算
其中negate是一元运算，其他都是二元运算

仿函数原型：

template<class T> T plus<T> //加法仿函数
template<class T> T minus<T> //减法仿函数
template<class T> T multiplies<T> //乘法仿函数
template<class T> T divides<T> //除法仿函数
template<class T> T modulus<T> //取模仿函数
template<class T> T negate<T> //取反仿函数

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

int main()
{

    //取反仿函数
    negate<int> n;
    cout << n(20) << endl;

    //加法
    plus<int> p;
    cout << p(1,2) << endl;

    //减法
    minus<int> m;
    cout << m(2,1) << endl;

    //乘法
    multiplies<int> mul;
    cout << mul(2,2) << endl;

    //除法
    divides<int> div;
    cout << div(4,2) << endl;

    //取模
    modulus<int> mod;
    cout << mod(10,2) << endl;
    
    return 0;
}

11.4.3、关系仿函数

功能描述：

实现关系对比

仿函数原型：

template<class T> bool equal_to<T> //等于
template<class T> bool not_equal_to<T> //不等于
template<class T> bool greater<T> //大于
template<class T> bool greater_equal<T> //大于等于
template<class T> bool less<T> //小于
template<class T> bool less_equal<T> //小于等于

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

class MyCompare
{
public:
    bool operator()(int v1 , int v2)
    {
        return v1 > v2;
    }
};
int main()
{

    vector<int> v;

    v.push_back(10);
    v.push_back(30);
    v.push_back(50);
    v.push_back(40);
    v.push_back(20);

    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    //自己实现仿函数
   // sort(v.begin() , v.end(),MyCompare());

   //STL 内建仿函数              //greater<int>() 大于的意思
   sort(v.begin(),v.end(),greater<int>());

    for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

11.4.4、逻辑仿函数

功能描述：

实现逻辑运算

函数原型：

template<class T> bool logical_and<T> //逻辑与
template<class T> bool logical_or<T> //逻辑或
template<class T> bool logical_not<T> //逻辑非

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

int main()
{

    vector<bool> v;
    v.push_back(true);
    v.push_back(false);
    v.push_back(true);
    v.push_back(false);

    for (vector<bool>::iterator it = v.begin();it!= v.end();it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    //逻辑非 将v容器运到 v2中，并执行逻辑非运算
    vector<bool> v2;
    v2.resize(v.size()); //注意，一定要设置大小，不然报错
    
    transform(v.begin(), v.end(),  v2.begin(), logical_not<bool>());

    for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;


    return 0;
}