概念
指定义了operator()的对象,如:
FunctionObjectType fo;
...
fo(...);
其中的fo();是调用了fo对象的operator(),而不是调用函数fo()
可以将函数对象视为一般函数,只不过是一种更复杂的撰写手段,比如:
class FunctionObject
{
public:
void operator() ()
{
statements
}
}
这样写的好处是:
1.更灵巧,它可以拥有状态。对于相同的函数对象类你可以拥有两个状态不同的实力。寻常的函数无法做到这一点.
2.每个函数对象都有其类型,你可以将函数对象类型当做模板参数传递,从而指定某种行为。
3.执行速度,函数模板比函数指针更快
以函数对象为排序准则
class Person
{
public:
string firstname() const;
string lastname() const;
...
};
class PersonSortCriterion
{
public:
bool operator() (const Person & p1, const Person& p2) const
{
return p1.lastname() < p2.lastname() || (p1.lastname() == p2.lastname() && p1.firstname() < p2.firstname());
}
};
int main()
{
set<Person, PersonSortCriterion>coll;
...
for (auto pos = coll.begin(); pos != coll.end(); ++pos)
{
...
}
}
这里的set coll里使用特殊排序准则PersonSortCriterion,它正是一个函数对象
函数对象拥有内部状态
下面展示函数对象如何能够行为像个函数同时又拥有多个状态:
class IntSequence
{
private:
int value;
public:
IntSequence(int initialValue) :value(initialValue) {}
int operator() ()
{
return ++value;
}
};
int main()
{
list<int>coll;
generate_n(back_inserter(coll), 9, IntSequence(1));
PRINT_ELEMENTS(coll);
generate(next(coll.begin()), prev(coll.end()), IntSequence(42));
PRINT_ELEMENTS(coll);
}

IntSequence(1)
以1为初值产生这么一个函数对象,generate_n()
算法前后共九次运用它写入元素值,而它也实实在在地产生了数组2~10.看以下表达式:
IntSequence(42)
产生以42为初值的函数对象.
只要改变operator(),就可以轻松产出更复杂的序列。
默认情况下,函数对象是按值传递,不是按引用传递.因此算法不会改变函数对象的状态
按值传递的好处是:可以传递常量表达式或暂态表达式.
缺点是:无法改变函数对象的状态
算法可以改变function object的状态,但你无法取得并处理最终状态,有三个办法可以从运用了函数对象的算法中获取结果:
1.在外部持有状态,并让函数对象指向它
2.以按引用传递方式传递函数对象
3.利用for_each()算法的返回值
为了按引用方式传递函数对象,你需要调用算法时明白标示function object是一个引用类型:
class IntSequence
{
private:
int value;
public:
IntSequence(int initialValue) :value(initialValue) {}
int operator() ()
{
return ++value;
}
};
int main()
{
list<int>coll;
IntSequence seq(1);
generate_n<back_insert_iterator<list<int>>, int, IntSequence& >(back_inserter(coll), 4, seq);
PRINT_ELEMENTS(coll);
generate_n(back_inserter(coll), 4, IntSequence(42));
PRINT_ELEMENTS(coll);
generate_n(back_inserter(coll), 4, seq);
PRINT_ELEMENTS(coll);
generate_n(back_inserter(coll), 4, seq);
PRINT_ELEMENTS(coll);
}

For_each()的返回值
如果使用的算法是for_each()就不必以引用方式传递函数对象来获得其最终状态了:
class MeanValue
{
private:
long num;
long sum;
public:
MeanValue() :num(0), sum(0) {}
void operator()(int elem)
{
++num;
sum += elem;
}
double value()
{
return static_cast<double>(sum) / static_cast<double>(num);
}
};
int main()
{
vector<int>coll{ 1,2,3,4,5,6,7,8 };
MeanValue mv = for_each(coll.begin(), coll.end(), MeanValue());
cout << "mean value: " << mv.value() << endl;
}

返回的function obejct被赋值给mv,此后你可以调用mv.value()来查询其状态.