C++常用标准库函数（长期更新中）

C++常用标准库函数

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C++常用标准库函数
- \<functional\>
- - bind()
  - 命令空间：placeholders
  - std::ref()
  - 组件：std::function
  - 类模板：greater和less
  - 模板类：std::hash
- \<utility\>

<functional>

函数(组件)：std::bind() 、std::ref()、std::funcion()

命名空间：placeholders

类模板：greater 和 less

bind()

target = bind(func, argslist)

func为可调用对象，bind()返回一个可调用对象，此处target为可调用对象
浅显的可将target视作一个函数，在调用target时，需要满足target(arglist)规则。
换句话说，我们可看做，bind(func,argslist) 相当于给func() 的部分参数设置了临时默认值，使用target来调用func()函数时，只需要补足余下缺少的参数。
通过以下举例来完善理解，某些函数被调用时只允许携带一个传参，这时我们就可以使用bind()帮忙。

void func(int x, int y){cout<<x << " "<< y<< endl;
}
auto target = bind(func, _1, b);
target(a);   // 等价于func(a, b);

以上例子中的_1格式详见，是一种占位符，代表我们需要向target传递某个参数，而这个参数在func中时第_1个参数。
我们也可以使用bind帮忙，让参数的传递顺序有变

// 假设f有五个形参，如此书写，g中的第一个参数将传递到f的第五个参数位，而g中的第二个参数将传递到f的第三个参数位
auto g = bind(f, a, b, _2, c ,_1);
g(X, Y);  // 等价于f(a, b, Y, c, X);

bind()拷贝其参数，面对一个不能拷贝的参数时，我们需要用到引用，可用ref()函数帮忙

命令空间：placeholders

该命名空间存放有_n格式的占位符，而placeholders存放在std占位空间，故如果我们没有用using命令时，需要这样书写：std::placeholers::_1

std::ref()

std::ref()用于将对象包装成引用包装器（reference wrapper）。这个函数通常用于将对象作为引用传递给函数或者函数对象，从而允许对该对象进行修改。

需要注意的是，引用包装器并不是引用本身，但可以模拟引用的行为，因此可以安全地传递给接受引用参数的函数。

组件：std::function

std::function是标准库组件，一个强大而灵活的工具。

作用：将可调用对象封装为一个函数对象，提供一种统一的方式来处理各种类型的可调用函数

基本语法

std::function<T(args)> funcname;

示例

#include<iostream>
#include<functional>class MyClass{
public:// 重载()运算法，使MyClass可作为函数调用void operator()() const{std::cout << "MyClass is Callable" << std::endl;}
};void greet(){std::cout << "Hello" << std::endl;
}int main(){// (1)封装函数指针std::function<void()> func1 = greet;func1(); 	// 将调用封装的函数指针，打印"Hello"// (2) 封装lambda表达式std::function<void()> func2 = [](){std::cout <<" Lambda! " <<std::endl;  };func2();    // 调用封装的lambda表达式，打印"Lambda"//封装可调用对象std::function<void()> func3 = MyClass();func3();   // 打印"MyClass is Callable"return 0;
}

组合使用示例：

#include <iostream>
#include <functional>void printMessage(const std::string& message, int value) {std::cout << message << ": " << value << std::endl;
}int main() {std::function<void(int)> func = std::bind(printMessage, "Hello", std::placeholders::_1);func(42);  // 输出 Hello: 42return 0;
}

类模板：greater和less

greater和less都是标准库中的函数对象类模板。

作用：通常用于算法的比较器，用于指定比较顺序。

说明：其重载了()运算法，接受两个参数，比较其大小，返回一个bool值。

greater指定： first_para > second_para
less指定： first_para < second_para

模板代码如下

template <class T> struct greater {bool operator() (const T& x, const T& y) const {return x>y;}typedef T first_argument_type;typedef T second_argument_type;typedef bool result_type;
};template <class T> struct less {bool operator() (const T& x, const T& y) const {return x<y;}typedef T first_argument_type;typedef T second_argument_type;typedef bool result_type;
};

用途：可以被用作容器的排序谓词，或者传递给一些需要比较器参数的算法。

#include<iostream>
#include<vector>
#include<iterator>
#include<functional>
#include<algorithm>
using namespace std;int main()
{int A[] = {1,4,3,7,10};const int N = sizeof(A) / sizeof(int);vector<int> vec(A, A+N);ostream_iterator<int> output(cout, " ");cout<<"Vector vec contains:";copy(vec.begin(), vec.end(), output);cout<<"\nAfter greater<int>():";sort(vec.begin(), vec.end(), greater<int>());//内置类型从大到小 copy(vec.begin(), vec.end(), output);cout<<"\nAfter less<int>():";sort(vec.begin(), vec.end(), less<int>());   //内置类型小大到大 copy(vec.begin(), vec.end(), output);return 0;
}

模板类：std::hash

作用：提供了一种标准的哈希函数的实现，可以用于各种数据类型的哈希计算

语法：

namespace std {template< class T >struct hash;
}

使用方法：通过模板参数类型T进行特化，可以得到对应类型的哈希函数对象。

// 示例1 针对内置基本数据类型
std::hash<int> hash_fn; // 创建一个hash函数对象int value = 42;
size_t hash_value = hash_fn(value); // 可得到value的hash值// 示例2 对自定义类型进行哈希
struct MyStruct{int a;std::string b;
};// 特化 std::hash 模板，定义哈希函数对象
namespace std{template<>struct hash<MyStruct>{// 重载()运算符size_t operator()(const Mystruct& s) const {size_t hash_a = std::hash<int>{}(s.a);size_t hash_b = std::hash<std::string>{}(s.b);// hash_b << 1 左移一位// ^ 异或运算，相同为0，相异为1return hash_a ^ (hash_b << 1);}};
}