STL源码剖析仿函数

仿函数也叫函数对象
1，具有函数性质的对象；2，这种东西在调用者可以像函数一样地被调用(调用)，在被调用者则以对象所定义的function call operator扮演函数的实质角色。
要将某种 “操作”当做算法的参数，唯一办法就是先将该"操作” (可能拥有数条以上的指令)设计为一个函数，再将函数指针当做算法的一个参数；或是将该“操作”设计为一个所谓的仿函数(就语言层面而言是个class), 再以该仿函数产生一个对象，并以此对象作为算法的一个参数.
根据以上陈述，既然函数指针可以达到“将整组操作当做算法的参数”，那又何必有所谓的仿函数呢？原因在于函数指针毕竟不能满足STL对抽象性的要求，也不能满足软件积木的要求—— 函数指针无法和STL其它组件(如配接器adapter, 第8 章)搭配，产生更灵活的变化。
就实现观点而言，仿函数其实上就是一个“行为类似函数”的对象。为了能够“行为类似函数”，其类别定义中必须自定义(或说改写、重载)function call运算子 (operator() 语法和语意请参考1.9.6节).拥有这样的运算子后，我们就可以在仿函数的对象后面加上一对小括号，以此调用仿函数所定义的 operator()

其中第一种用法比较为大家所熟悉，greater<int> i g 的意思是产生一个名为 i g 的对象，ig(4,6)则是调用其operator (),并给予两个参数4,6。第二种用法中的greater<int> ()意思是产生一个临时(无名的)对象，之后的(4,6)才是指定两个参数4,6。临时对象的产生方式与生命周期，请参见192节。

S T L 仿函数的分类，若以操作数(operand)的个数划分，可分为一元和二元仿函数，若以功能划分，可分为算术运算(Arithmetic)、关系运算(Rational)、逻辑运算(Logical)三大类。任何应用程序欲使用S T L 内建的仿函数，都必须含入＜functional＞头文件, S G I 则将它们实际定义于＜stl_function.h ＞文件中。以下分别描述。

7.2 可配接 (Adaptable ) 的关键

在 S T L 六大组件中，仿函数可说是体积最小、观念最简单、实现最容易的一个但是小兵也能立大功—— 它扮演一种"策略”2角色，可以让S T L 算法有更灵活的演出。而更加灵活的关键，在于S T L 仿函数的可配接性(adaptability)。
是的， S T L 仿函数应该有能力被函数配接器(function adapter,第 8 章)修饰，彼此像积木一样地串接• 为了拥有配接能力，每一个仿函数必须定义自己的相应型别(associative types), 就像迭代器如果要融入整个S T L 大家庭，也必须依照规定定义自己的5 个相应型别一样。这些相应型别是为了让配接器能够取出，获得仿函数的某些信息。相应型别都只是一些 typedef, 所有必要操作在编译期就全部完成了，对程序的执行效率没有任何影响，不带来任何额外负担0

7.2.1 unary_function

unary_function用来呈现一元函数的参数型别和回返值型别。其定义非常简单：

7.2.2 bin ary—function

binary_function用来呈现二元函数的第一参数型别、第二参数型别，以及回返值型别。其定义非常简单：

7.3 算术类 (Arithmetic ) 仿函数

STL内建的“算术类仿函数”，支持加法、减法、乘法、除法、模数(余数,modulus)和否定(negation)运算。除了 “否定”运算为一元运算，其它都是二元运算。

一般而言不会有人在这么单纯的情况下运用这些功能极其简单的仿函数。仿函
数的主要用途是为了搭配STL算法。例如以下式子表示要以递增次序对vector iv进行排序：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <set>
#include <vector>
#include <functional>int main(int argc,char* argv[]){std::equal_to<int>equal_to_obj{};std::not_equal_to<int>not_equal_to_obj{};std::greater<int>greater_obj{};std::greater_equal<int>greater_equal_obj{};std::less<int>less_obj{};std::less_equal<int>less_equal_obj{};//调用 创建的对象 旅行函数的功能std::cout << equal_to_obj(3,5) << std::endl;      //0std::cout << not_equal_to_obj(3,5) << std::endl;  //1std::cout << greater_obj(3,5) << std::endl;       //0std::cout << greater_equal_obj(3,5) << std::endl; //0std::cout << less_obj(3,5) << std::endl;          //1std::cout << less_equal_obj(3,5) << std::endl;    //1// 以下直接以仿函数的临时对象履行函数功能// 语法分析：functor<T>()是一个临时对象，后面再接一对小括号// 意指调用 function call operatorstd::cout << std::equal_to<int>()(3,5) << std::endl;std::cout << std::not_equal_to<int>()(3,5) << std::endl;std::cout << std::greater_equal<int>()(3,5) << std::endl;std::cout << std::greater_equal<int>()(3,5) << std::endl;std::cout << std::less<int>()(3,5) << std::endl;std::cout << std::less_equal<int>()(3,5) << std::endl;return 0;
}

7.5 逻辑运算类 (Logical)仿函数

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <set>
#include <vector>
#include <functional>int main(int argc,char* argv[]){std::logical_and<int>and_obj{};std::logical_or<int>or_obj{};std::logical_not<int>not_obj{};// 以下运用上述对象，履行函数功能std::cout << and_obj(true, true) << std::endl;std::cout << or_obj(true, false)<< std::endl;std::cout << not_obj(true) << std::endl;// 以下直接以仿函数的临时对象履行函数功能// 语法分析： functor<T>() 是一个临时对象，后面再接一对小括号// 意指调用 function call operatorstd::cout <<  << std::endl;std::cout <<  << std::endl;std::cout <<  << std::endl;return 0;
}