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零、小序

仿函数是C++中一个强大的解决问题的手段，对于初学者来说这个词可能比较陌生，但是如果你学习过C++的STL，你可能对这个词就不陌生了，也或许你已经在使用C++中预定义的默认仿函数只是你不知道它而已。下面这篇文章就为你揭开仿函数的神秘面纱，也希望通过这篇文章的学习，能够帮助你提高工作的效率。

一、仿函数介绍

1、仿函数概念

仿函数是定义了一个含有operator()成员函数的对象，可以视为一个一般的函数，只不过这个函数功能是在一个类中的运算符operator()中实现，是一个函数对象，它将函数作为参数传递的方式来使用。

2、仿函数的优缺点

优点：
1）仿函数比函数指针的执行速度快，函数指针时通过地址调用，而仿函数是对运算符operator进行自定义来提高调用的效率。
2）仿函数比一般函数灵活，可以同时拥有两个不同的状态实体，一般函数不具备此种功能。
3）仿函数可以作为模板参数使用，因为每个仿函数都拥有自己的类型。
缺点：
1）需要单独实现一个类。
2）定义形式比较复杂。

3、仿函数作用

仿函数通常有下面四个作用：
1）作为排序规则，在一些特殊情况下排序是不能直接使用运算符<或者>时，可以使用仿函数。
2）作为判别式使用，即返回值为bool类型。
3）同时拥有多种内部状态，比如返回一个值得同时并累加。
4）作为算法for_each的返回值使用。

二、仿函数使用代码示例

1、仿函数作为排序规则示例

// functionObject.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//#include <iostream>
#include <string>
#include <set>using namespace std;// 学生的名字和分数
class Student
{
public:string getName(){return m_name;};int getScore(){return m_score;}public:string m_name;int m_score;;
};// 根据学生的名字进行排序
class StudentSortRule
{
public:bool operator()(Student S1, Student S2){return (S1.getName() < S2.getName());};
};int main()
{cout << "----------------仿函数作为排序规则使用--------------" << endl;typedef set<Student, StudentSortRule> StudentSet;StudentSet stuSet;stuSet.clear();Student stuJack;stuJack.m_name = "Jack";stuJack.m_score = 80;Student stuToby;stuToby.m_name = "Toby";stuToby.m_score = 90;Student stuISmileLi;stuISmileLi.m_name = "ISmileLi";stuISmileLi.m_score = 100;// 插入数值stuSet.insert(stuJack);stuSet.insert(stuToby);stuSet.insert(stuISmileLi);// 打印查看StudentSet::iterator iter;for (iter=stuSet.begin(); iter!=stuSet.end(); iter++){cout << "Name: " << (*iter).m_name << "Score: " << (*iter).m_score << endl;}std::cout << "Hello World!\n";getchar();
}

运行结果：

2、作为判别式示例

// functionBool.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <list>
using namespace std;// 删除符合条件的数值
class RmNum 
{
private:int m_num;int m_count;public:RmNum(int n) :m_num(n), m_count(0){}bool operator()(int){	return ++m_count == m_num;}
};// 打印
void myPrintf(list<int>& lt)
{list<int>::iterator it;for (it = lt.begin(); it != lt.end(); it++){cout << *it << "  ";}cout << endl;
}int main()
{cout << "----------------仿函数作为判别式使用--------------" << endl;cout << "----------------list中插入数值--------------" << endl;list<int> tmpList;for (int i = 0; i < 9; i++){tmpList.emplace_back(i);}cout << "----------------打印list中插入的数值--------------" << endl;myPrintf(tmpList);cout << "----------------删除list中符合条件的数值--------------" << endl;list<int>::iterator pos;pos = remove_if(tmpList.begin(), tmpList.end(), RmNum(2));tmpList.erase(pos, tmpList.end());cout << "----------------打印删除后list中的数值--------------" << endl;myPrintf(tmpList);std::cout << "Hello World!\n";getchar();
}

运行结果：

3、拥有内部状态示例

// functionState.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <list>using namespace std;class mySequence
{
private:int m_value;public:mySequence(int ivalue) :m_value(ivalue){}int operator()(){return m_value++;}
};void myPrintf(list<int>& lt)
{list<int>::iterator it;for (it = lt.begin(); it != lt.end(); it++){cout << *it << " , ";}cout << endl;
}int main()
{cout << "----------------仿函数拥有内部状态--------------" << endl;cout << "----------------list中插入数值--------------" << endl;list<int> tmpList;cout << "----------------从1开始序列化list--------------" << endl;generate_n(back_inserter(tmpList), 9, mySequence(1));myPrintf(tmpList);cout << "----------------从10开始序列化list--------------" << endl;generate(tmpList.begin(), tmpList.end(), mySequence(10));myPrintf(tmpList);std::cout << "Hello World!\n";getchar();
}

运行结果：

4、作为算法for_each的返回值示例

// functionForEach.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>using namespace std;class AverageValue 
{
private:int m_num;int m_sum;public:AverageValue() :m_num(0), m_sum(0){}void operator()(int elem){m_num++;m_sum += elem;}double value(){return static_cast<double>(m_sum*1.0 / m_num);}
};void myPrintf(vector<int>& v)
{vector<int>::iterator it;for (it = v.begin(); it != v.end(); it++){cout << *it << " , ";}cout << endl;
}int main()
{cout << "----------------仿函数作为算法for_each的返回值使用--------------" << endl;vector<int> tmpVector;cout << "----------------vector中插入数值--------------" << endl;for (int i=0; i<10; i++){tmpVector.emplace_back(i);}cout << "----------------打印vector中插入的数值--------------" << endl;myPrintf(tmpVector);cout << "----------------打印vector中插入的数值--------------" << endl;AverageValue averValue = for_each(tmpVector.begin(), tmpVector.end(), AverageValue());cout << "AverageValue: " << averValue.value() << endl;std::cout << "Hello World!\n";getchar();
}

运行结果：

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