c++学习笔记-提高篇-STL-函数对象

目录

一、函数对象

二、函数对象使用

三、谓词

1、概念

2、一元谓词

3、二元谓词

插入一条sort函数源码

四、内建函数对象

1.基本概念

2、算数仿函数

3、关系仿函数

4、逻辑仿函数

一、函数对象

函数对象概念

（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

二、函数对象使用

特点：

  • 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
  • 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
  • 函数对象可以作为参数传递
#include<iostream>
using namespace std;/*函数对象（仿函数）
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
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
函数对象可以作为参数传递
*/class MyAdd
{
public:int operator()(int v1, int v2){return v1 + v2;}
};//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
void test01()
{MyAdd myadd;cout << myadd(10, 10) << endl;
}//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
class MyPrint
{
public:MyPrint(){this->count = 0;}void operator()(string test){cout << test << endl;count++;}int count;   //内部自己状态
};void test02()
{MyPrint myprint;myprint("hello world");myprint("hello world");myprint("hello world");myprint("hello world");myprint("hello world");cout << "MyPrint调用次数为：" << myprint.count << endl;}//3、函数对象可以作为参数传递
void doPrint(MyPrint& mp, string test)
{mp(test);
}void test03()
{MyPrint myPrint;doPrint(myPrint, "Hello c++");
}int main()
{//test01();//test02();test03();system("pause");return 0;}

三、谓词

1、概念

  • 返回bool类型的仿函数称为谓词
  • 如果operator()接受一个参数，那么叫做一元谓词
  • 如果operator()接受两个参数，那么叫做二元谓词

2、一元谓词

operator()接受一个参数

示例：

#include<iostream>
using namespace std;#include<vector>
#include<algorithm>
//仿函数 返回值类型是bool数据类型，称为谓词
//一元谓词class GreaterFive
{
public:bool operator()(int val){return val > 5;}
};void test01()
{vector<int>v;for (int i = 0; i < 10; i++){v.push_back(i);}//查找容器中有没有大于5的数字//GreaterFive()是匿名的函数对象vector<int>::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive());if (it == v.end()){cout << "未找到" << endl;}else{cout << "找到了大于5的数字为：" << *it << endl;}
}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

3、二元谓词

operator()接受两个参数

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<algorithm>
//二元谓词class myCompare
{
public:bool operator()(int v1, int v2){return v1 > v2;}
};void test01()
{vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(40);v.push_back(30);v.push_back(20);v.push_back(50);sort(v.begin(),v.end());//默认排序从小到大for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it<<"  ";}cout << endl;//使用函数对象  改变算法策略，变为排序规则为从大到小  Pred就是谓词sort(v.begin(), v.end(), myCompare());cout << "------------------------------" << endl;for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

插入一条sort函数源码

sort函数两个重载版本如下图

  • 第一个重载版本是

_CONSTEXPR20 void sort(const _RanIt _First, const _RanIt _Last, _Pr _Pred)

参数1和参数2为迭代器表示的区间范围，参数3“_Pred”是谓词

  • 第二个重载版本是

_CONSTEXPR20 void sort(const _RanIt _First, const _RanIt _Last)

参数1和参数2为迭代器表示的区间范围

四、内建函数对象

1.基本概念

（1）概念：STL内建了一些函数对象

（2）分类

  • 算数仿函数
  • 关系仿函数
  • 逻辑仿函数

（3）用法

  • 这些仿函数产生的对象，用法和一般函数完全相同
  • 使用内建函数对象，需要引用头文件“#include<functional>”

2、算数仿函数

（1）功能描述

  • 实现四则运算
  • 其中negate是一元运算，其他都是二元运算

（2）仿函数原型

  • template<class T> T plus<T>                 //加法仿函数
  • template<class T> T minus<T>              //减法仿函数
  • template<class T> T multiplies<T>        //乘法仿函数
  • template<class T> T divides<T>            //除法仿函数
  • template<class T> T modulus<T>          //取模仿函数
  • template<class T> T negate<T>            //取反仿函数

（3）示例：加法、取反的使用

#include<iostream>
#include<functional>   //使用STL内建的函数对象 头文件
using namespace std;//内建函数对象  算数仿函数//nagete  一元仿函数  取反仿函数
void test01()
{negate<int>n;cout << n(50) << endl;
}//plus    二员仿函数  加法
void test02()
{plus<int>p;  //注意此处是同种数据类型cout << p(10, 20) << endl;
}using namespace std;int main()
{//test01();test02();system("pause");return 0;
}

3、关系仿函数

（1）功能描述：实现关系对比

（2）仿函数原型

  • template<class T> bool equal_to<T>                 //等于
  • template<class T> bool not_equal_to<T>          //不等于
  • template<class T> bool greater<T>                   //大于
  • template<class T> bool greater_equal<T>        //大于等于
  • template<class T> bool less<T>                        //小于
  • template<class T> bool less_equal<T>            //小于等于

（3）示例：大于的使用

#include<iostream>
#include<functional>
#include<vector>
using namespace std;
#include<algorithm>
#include<functional>//内建的函数对象  _关系仿函数class myCompare 
{
public:bool operator()(int v1,int v2){return v1 > v2;}
};void test01()
{vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(30);v.push_back(40);v.push_back(20);v.push_back(50);for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;//降序排序sort(v.begin(), v.end(),myCompare());cout << "-------------------------";cout << "降序排序" << endl;for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;
}void test02()
{vector<int> v;v.push_back(10);v.push_back(30);v.push_back(40);v.push_back(20);v.push_back(50);for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;//降序排序sort(v.begin(), v.end(), greater<int>());cout << "-------------------------";cout << "使用内建函数对象  降序排序" << endl;for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;
}int main()
{//test01();test02();system("pause");return 0;
}

 注意：sort函数的源码中可以看到，默认排序用的less<>，也就是小于（v1<v2)，所以默认排序时升序哦！

4、逻辑仿函数

（1）功能描述：实现逻辑运算

（2）仿函数原型：

  • template<class T> bool logical_and<T>                  //逻辑与
  • template<class T> bool logical_or<T>                     //逻辑或
  • template<class T> bool logical_not<T>                   //逻辑非

（3）示例：逻辑非的使用

#include<iostream>
#include<functional>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;//内建函数对象  logical_notvoid test01()
{vector<bool>v;v.push_back(true);v.push_back(false);v.push_back(true);v.push_back(false);for (vector<bool>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;//利用逻辑非  将容器v  搬运到  容器v2中，并执行取反操作vector<bool>v2;v2.resize(v.size());transform(v.begin(), v.end(), v2.begin(), logical_not<bool>());for (vector<bool>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;}int main()
{test01();system("pause");return 0;
}

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