C++函数指针、函数对象与C++11 function对象_c++11 定义函数指针-优快云博客

1. 定义：

函数对象：所有重载了函数调用操作符（operator()）的类对象，又称为函数子。在STL中，大多数使用函数子的地方都可以使用函数指针（ps：set和multiset的比较类型必须是函数对象，而不能是函数指针）通过将operator设置为内联函数，可以使程序性能加速。

函数指针：指向某种（函数参数，返回值）的函数类型的指针，每个函数都有一个入口地址，函数指针便是指向了函数的入口地址。通过将函数指针传入函数中，方便一个函数调用另一类型的函数。如： int GetMaxValue( double x, bool (*ptr)(int, int) )，其中ptr即为函数指针。

c++中这样使用函数指针：

bool greaterNum(int x, int y)
{
    return x>y;
}                 
using PF = bool (*)(int, int);  //或typedef int (*PF)(int, int);
PF pf = greaterNum；
cout<<pf(4,10)<<endl; //输出为0

2. 例子：

使用函数指针和函数对象作为STL中sort的参数，实#include <iostream>

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>

using namespace std;

template<typename T>
class GreaterNum : public binary_function<T, T, bool>
{
public:
    inline bool operator()(T x, T y)
    {
        return x>y;
    }
};

bool greaterNum(int x, int y)
{
    return x>y;
}

void print(int x)
{
    cout<<x<<" ";
}

int main()
{
    vector<int> v1 = {21,6,21,4,2,1,45,6,1,7,9,5,2};
    auto v2 = v1;
    /*使用函数对象为第三个参数*/
    sort( v1.begin(), v1.end(), GreaterNum<int>() );
    for_each(v1.begin(), v1.end(), print);
    cout<<endl;
    /*使用函数指针为第三个参数*/
    sort( v2.begin(), v2.end(), greaterNum );
    for_each(v2.begin(), v2.end(), print);
    
    return 0;
}

3. 函数对象的优势：

（1）函数对象通过重载()实现，那么将operator()函数设置为内联函数，可以提高程序的运行速度。如上面的例子，相比于传入greaterNum函数指针为sort的第三个形参，传入是GreaterNum<int>函数子时，程序运行的速度快。因为内联函数在编译时展开，而函数指针要进行调用。

（2）函数对象可以携带附加信息，如类的其他数据成员，而函数指针则做不到。

4.C++11 function函数对象

介绍：类模版std::function是一种通用、多态的函数封装。std::function可以对任何可以调用的实体进行封装，这些目标实体包括普通函数、Lambda表达式、函数指针、以及其它函数对象等。std::function对象是对C++中现有的可调用实体的一种类型安全的包裹（我们知道像函数指针这类可调用实体，是类型不安全的）。
通常std::function是一个函数对象类，它包装其它任意的函数对象，被包装的函数对象具有类型为T1, …,TN的N个参数，并且返回一个可转换到R类型的值。std::function使用模板转换构造函数接收被包装的函数对象；特别是，闭包类型可以隐式地转换为std::function。
也就是说，通过std::function对C++中各种可调用实体（普通函数、Lambda表达式、函数指针、以及其它函数对象等）的封装，形成一个新的可调用的std::function对象；让我们不再纠结那么多的可调用实体。一切变的简单粗暴。

#include <functional>
#include <iostream>
using namespace std;
 
std::function< int(int)> Functional;
 
// 普通函数
int TestFunc(int a)
{
    return a;
}
 
// Lambda表达式
auto lambda = [](int a)->int{ return a; };
 
// 仿函数(functor)
class Functor
{
public:
    int operator()(int a)
    {
        return a;
    }
};
 
// 1.类成员函数
// 2.类静态函数
class TestClass
{
public:
    int ClassMember(int a) { return a; }
    static int StaticMember(int a) { return a; }
};
 
int main()
{
    // 普通函数
    Functional = TestFunc;
    int result = Functional(10);
    cout << "普通函数："<< result << endl;
 
    // Lambda表达式
    Functional = lambda;
    result = Functional(20);
    cout << "Lambda表达式："<< result << endl;
 
    // 仿函数
    Functor testFunctor;
    Functional = testFunctor;
    result = Functional(30);
    cout << "仿函数："<< result << endl;
 
    // 类成员函数
    TestClass testObj;
    Functional = std::bind(&TestClass::ClassMember, testObj, std::placeholders::_1);
    result = Functional(40);
    cout << "类成员函数："<< result << endl;
 
    // 类静态函数
    Functional = TestClass::StaticMember;
    result = Functional(50);
    cout << "类静态函数："<< result << endl;
 
    return 0;
}