C++ 仿函數使用講解

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一、問題

先考慮一個簡單的例子：假設有一個vector<string>，你的任務是統計長度小於 5 的string的個數，如果使用count_if函數的話，你的代碼可能長成這樣：

 
//統計長度小於5的string的個數
 bool LengthIsLessThanFive(const string& str) {
      return str.length()<5;    
 }
int main()
 {	
         vector<string> vec = { "asdd","asddsa","dssa","asd" };
	 int res1 = count_if(vec.begin(), vec.end(), LengthIsLessThanFive);
}

其中count_if函數的第三個參數是一個函數指針，返回一個bool類型的值。

一般的，如果需要將任意長度的參數也傳入的話，我們可能將函數寫成這樣：

//統計長度小於len的string的個數
 bool LengthIsLessThanFive(const string& str, int len) {
      return str.length()< len;
 }

這個函數看起來比前面一個版本更具有一般性，但是它不能滿足count_if函數的參數要求：

count_if要求的是僅帶有一個參數的函數指針作為它的最後一個參數，編譯器會報錯

所以問題來瞭，怎麼樣找到以上兩個函數的一個折中的解決方案呢？

二、一般的解決方案

我們考慮用一個全局變量

 int maxLength=5;
 
 //統計長度小於len的string的個數
 bool LenthIsLessThanCustom(const string& str) {
	     return str.length() < maxLength;
	 
 }

 這段代碼看似很不錯，實則不符合規范，更重要的是，它不優雅。原因有以下幾點要考慮：

1、容易出錯；

　　為什麼這麼說呢，我們必須先初始化maxLength的值，才能繼續接下來的工作，如果我們忘瞭，則可能無法得到正確答案。此外，變量maxLength和函數LengthIsLessThan之間是沒有必然聯系的，編譯器無法確定在調用該函數前是否將變量初始化，給碼農平添負擔。

2、沒有可擴展性；

　　如果我們每遇到一個類似的問題就新建一個全局變量，尤其是多人合作寫代碼時，很容易引起命名空間污染（namespace polution）的問題；當范圍域內有多個變量時，我們用到的可能不是我們想要的那個。

3、全局變量的問題；

　　每當新建一個全局變量，即使是為瞭coding的便利，我們也要知道我們應該盡可能的少使用全局變量，因為它的cost很高；而且可能暗示你這裡有一些待解決的優化方案。

三、新的解決方案——仿函數

如果我們不用全局變量，改如何解決這個問題？

先來看仿函數的通俗定義：

仿函數（functor）又稱為函數對象（function object）。是一個能行使函數功能的類。仿函數的語法幾乎和我們普通的函數調用一樣，不過作為仿函數的類，都必須重載operator()運算符，舉個例子：

class Func {
public:
   void operator() (const string& str) const {
	cout << str << endl;
   }
 
};
int main()
{
    Func myFunc;
    myFunc("helloworld!");
}

仿函數其實是使用成員函數的方式解決這個問題，因為成員函數可以很自然的訪問成員變量

所以，對count_if問題

 
struct ShorterThan {
 public:
	 explicit ShorterThan(int maxLength) : length(maxLength) {}
	 bool operator() (const string& str) const {
		 return str.length() < length;
 
	 }
 private:
	 const int length;
 
 };
;
 
 int main()
 {
	
 
	 vector<string> vec = { "asdd","asddsa","dssa","asd" };
	 int res3 = count_if(vec.begin(), vec.end(), ShorterThan(5));
	 cout << res3 << endl;
}

另一個例子,比較大小

 template<typename T> struct comp
 {
	 bool operator()(T in1, T in2) const
	 {
		 return (in1 > in2);
	 }
 };
 
 
 int main()
 {
    comp<int> m_comp_objext;
    cout << m_comp_objext(6, 3) << endl;     //一、使用對象調用
    cout << comp<int>()(6, 3) << endl;       //二、使用臨時對象
    return 0;
}

解釋：其中第一種用法比較為大傢所熟悉。 comp<int> m_comp_objext的意思是產生一個名為m_comp_objext的對象,m_comp_objext(6，3)則是調用其 operator(),並給予兩個參數6，3。第二種用法中的 comp<int>()意思是產生一個臨時(無名的)對象,之後的(6，3)才是指定兩個參數6,3。

參考：

https://blog.csdn.net/u013049912/article/details/84988027

https://blog.csdn.net/coolwriter/article/details/81533226

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