C++超详细讲解函数对象

函数对象，也称为仿函数，是一种重载了()运算符并可以像函数一样被调用的对象。在C++中，函数对象可以看作是一个类，它可以像一个函数一样去调用。

为什么需要函数对象？

在许多场景中，我们需要对容器（如vector、map等）中的元素进行排序、查找或者进行相关的算术计算。这个时候我们常常使用STL中提供的STL算法函数，其中就用到了函数对象。而且，使用函数对象还能够提供更高效的编程。

函数对象的定义

你可以创建一个类，重载类的()运算符，这个类也就成了函数对象。下面是一个函数对象的示例：

class myplus {
public:
    int operator()(int a, int b) const {
        return a + b;
    }
};

这个函数对象可以实现两数之和的计算。在执行时，你可以像一个函数一样调用它：

myplus plusObj;
int result = plusObj(1,2); // result = 3

函数对象与泛型编程

函数对象可以与STL完美地配合，实现泛型编程。例如，使用for_each算法函数遍历一个vector：

std::vector<int> vec{1,2,3,4,5,6};
std::for_each(vec.begin(), vec.end(), myPrint()); // myPrint为一个函数对象

其中，myPrint是一个自定义的函数对象，它可以将容器中的元素输出。函数对象可以作为一个参数传递给算法函数，而算法函数可以与各种容器一起使用，这就为开发人员提供了很大的便利，使得程序更加具有通用性。

函数对象与谓词

另一个使用函数对象的常见场景是STL algorithms中的查找和排序算法。这些算法往往使用比较函数，来确定对象在容器中的顺序和是否满足条件。这种比较函数就是函数对象的一种，也称为谓词（Predicate）。

例如，在使用sort算法时，你需要指定一个比较函数，判断两个元素之间的大小关系。如果没有定义比较函数，那么将会使用默认的比较函数，这样就无法满足个性化的排序需求了。

下面是一个使用函数对象作为排序谓词的示例：

class mycomp {
public:
    bool operator()(int a, int b) const {
        return a < b;
    }
};

std::vector<int> vec{1,5,3,2,4,6};
std::sort(vec.begin(), vec.end(), mycomp()); // 将按照mycomp指定的规则进行排序

结语

函数对象是C++中一个很有用的编程技术，可以很好地提高程序的可读性和可维护性。在STL开发中，它更是一个不可或缺的组成部分。 对于初学者来说，可能需要多花费一些时间来理解和使用它，但实践证明，学习了灵活地使用函数对象之后，你的C++代码将变得越来越简洁和易于维护。