C++ 函数适配器

本文探讨了如何在C++ STL中使用find_if算法结合方法适配器bind2nd,针对vector<int>集合查找大于特定值的元素。详细解释了方法对象、适配器模式与代理模式的区别,以及如何通过bind2nd将双参数的greater转换为单参数调用。

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1、考虑下面的需求,在一个int的vector中,找出一个比5的元素,容易想到的解决办法,定义一个方法对象,使用模板,如下:
vector<int>::iterator iter = find_if(intVec.begin(),intVec.end(),Finder<int>(3));

2、分析
find_if的伪代码如下:
for (; _First != _Last; ++_First)
{
if (_Pred(*_First))
{
return _First;
}
}
return _Last;
也就是说,第三个参数只要能够执行 _Pred(*_First) 就可以,也就是具备隐式接口_Pred(*_First)。
方法对象Finder<int>(3) 满足条件。
3、有没有其他的办法呢?
我们已经有了方法对象greater 用于比较两个对象的大小,以及参照物,能不能使用greater呢?
这里存在问题:greater接收两个参数比较大小,而find_if的第三个参数具备隐式接口_Pred(*_First),只接受一个参数。
这就需要解决,greater接受两个参数,把其中一个参数(参照物)固定下来,转化为只接受一个参数的方法。这就是方法适配器。
也就是说,对greater和已知的参照物提供一层封装,对外只接受一个参数,对内转交给greater,来比较变量和参照物的大小。
4、代码如下:
vector<int>::iterator iter = find_if(intVec.begin(),intVec.end(),bind2nd(greater<int>(),3));
greater<int>() 是匿名的方法对象,bind2nd(greater<int>(),3) 对匿名的方法对象和参照物进行封装,产生一个新的方法对象,对外接受一个参数,对内转交给greater,比较参数和参照物的大小。
5、注意:适配器模式与代理模式的区别,适配器模式是客户要求接口A,已存在的组件可以完成功能,但是没有接口A,提供适配器对组件封装,对外暴露接口A,对内转交给组件处理。对组件封装,有两种方式:private继承(实现继承)和关联。private继承叫做类适配器,关联叫做对象适配器模式。而代理模式是proxy和subject具备同样的接口,proxy关联subject,做的事情都转交给subject。

### C++函数对象适配器的使用方法 #### 继承 `binary_function` 类型并重载调用操作符 为了创建一个可以被适配器使用的自定义函数对象,通常需要继承标准库中的辅助基类之一。对于接受两个参数的函数对象来说,应该继承 `std::binary_function<Arg1, Arg2, Result>`[^1]。 ```cpp struct Myfunc1 : public std::binary_function<int, int, void> { void operator()(int v1, int v2) const { std::cout << v1 + v2 << std::endl; } }; ``` 这段代码展示了如何定义一个名为 `Myfunc1` 的结构体作为二元函数对象,并实现了加法运算的功能。 #### 使用绑定器 `bind2nd` 当希望固定某个参数值时,可以利用绑定器如 `std::bind2nd` 来部分应用这些参数。这使得能够将一个多参函数转换为少参版本,在此例子中就是把双目运算变成单目的形式[^2]。 ```cpp void test26() { std::vector<int> v{1, 2, 3}; // 将第二个参数设置为固定的数值100并与第一个参数相加打印出来 std::for_each(v.begin(), v.end(), std::bind2nd(Myfunc1(), 100)); } ``` 这里展示了一个简单的测试案例,通过遍历整数向量并将每个元素与常量100一起传递给之前定义好的 `Myfunc1` 函数对象来进行处理。 #### 包含必要的头文件和支持命名空间 在实际编写程序前还需要确保包含了适当的标准库支持以及声明了正确的命名空间。特别是涉及到泛函编程组件的时候,往往需要用到 `<functional>` 头文件: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> #include <functional> // 如果是C++11及以上,则不需要显式引入tr1命名空间下的占位符 using namespace std; ``` 以上介绍了基本概念及其具体实践方式;值得注意的是现代C++提供了更灵活通用的方法比如 `std::bind()` 和 lambda 表达式的组合来达到相同的效果[^3]。
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