【C++ 十九】STL-函数对象（仿函数）、一元谓词、二元谓词、算术仿函数、关系仿函数、逻辑仿函数

STL-函数对象（仿函数）、谓词、内建函数对象

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前言

本文包含函数对象概念、函数对象使用、谓词概念、 一元谓词、 二元谓词、内建函数对象意义、算术仿函数（plus()、minus()、multiplies()、divides()、modulus()、negate()）、关系仿函数（equal_to()、not_equal_to()、greater()、greater_equal()、less()、less_equal()）、逻辑仿函数（logical_and()、logical_or()、logical_not()）。

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1 函数对象

1.1 函数对象概念

概念：

（1）、重载 函数调用操作符 的类，其对象常称为 函数对象

（2）、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

1.2 函数对象使用

特点：

（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

（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

（3）、函数对象可以作为参数传递

// 函数对象（仿函数）

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

// 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 fun_Add {
   

public:

	int operator()(int a, int b) {
     // 重载函数调用操作符()，返回两数之和
		return a + b;
	}
};

void test01() {
   
	fun_Add fun_add;  // 通过fun_Add类，创建一个fun_add函数对象
	cout << "两数之和为：" << fun_add(10, 20) << endl;
}

// 2、函数对象可以有自己的状态；函数对象超出普通函数的概念
class fun_Print {
   

public:

	fun_Print() {
     // 无参构造函数，初始化count为0
		this->count = 0;
	}

	void operator()(string str) {
     // 重载函数调用操作符()，打印传入的参数
		cout << str << endl;
		count++;  // 统计使用次数，每调用一次加1
	}

	int count;  // 记录内部自己的状态；如果是普通函数，需要声明全局变量或静态变量，来记录调用次数（普通函数不是类，没有成员属性）
};

void test02() {
   
	fun_Print fun_print;  // 通过fun_Print类，创建一个fun_print函数对象

	fun_print("Learning C++");
	fun_print("学习使用我快乐！");
	fun_print("123");

	cout << "fun_print调用次数为：" << fun_print.count << endl;
}

// 3、函数对象可以作为参数传递
void do_Print(fun_Print& fp, string str) {
     // 函数体，打印字符串
	fp(str);  // fun_Print函数fun_print对象作为一个参数，向一个do_Print函数中传递，传递&mp，传递之后，利用自身重载的函数调用操作符()，调用函数
}

void test03() {
   
	fun_Print fun_print;  // 通过fun_Print类，创建一个print函数对象
	do_Print(fun_print, "Hello C++");  // 利用函数对象fun_print，以及传入打印的参数"Hello C++"，间接调用仿函数fun_Print
}

int main() {
   

	test01();

	cout << endl;

	test02();

	cout << endl;

	test03();

	cout << endl;

	system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果

	return 0;  // 程序正常退出
}

2 谓词

2.1 谓词概念

概念：

（1）、返回 bool 类型的仿函数称为 谓词

（2）、如果 operator() 接受一个参数，那么叫做一元谓词

（3）、如果 operator() 接受两个参数，那么叫做二元谓词

2.2 一元谓词

// 仿函数：返回值类型是bool数据类型，称为谓词
// 一元谓词

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流头文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间

#include <vector>
#include <algorithm>

// 结构体中定义一元谓词，用法和类的用法很想，struct中定义的函数和变量默认为public，但class中的则是默认为private
struct Greater_5 {
   
	bool operator()(int i) {
     // 重载函数调用符()的类，且返回bool类型，接收一个参数的仿函数，为一元谓词
		return i > 5;
	}
};

void test() {
   
	vector<int> v;  // 创建单端数组容器v，使用时必须包含头文件vector

	for (int i = 0; i < 10; i++) {
   
		v.push_back(i);  // 向单端数组容器中插入十个数
	}

	// 查找容器中，有没有大于5的数字
	// Greater_5()匿名函数对象；正常创建一个对象，需通过类Greater_5，创建一个对象，调用对象属性或方法；不想创建对象或给对象起名，可以使用匿名函数对象
	// find_if()：按条件查找元素，找到返回指定位置迭代器，找不到返回结束迭代器位置；使用时需包含头文件algorithm
	vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater_5());  // 返回值类型为迭代器

	if (it == v.end()) {
     // 判断返回值是否是v的end()结束迭代器，如果是，则没找到；如果不是，则找到了，返回指定位置迭代器
		cout << "没找到！" << endl;
	}
	else {
   
		cout << "找到： " << *it << endl;  // it返回的是迭代器，迭代器本质是一个指针，使用*解引用
	}
}

int main