###STL学习--函数对象

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#@author:       gr
#@date:         2014-08-13
#@email:        forgerui@gmail.com

在stl中，函数对象被大量地使用，用以提高代码的通用性及效率。stl也提供了一些常用的函数对象类型。

###stl学习
　|--迭代器
　|--类属算法
　|--容器
　　　|--vector
　　　|--deque
　　　|--list
　　　|--set
　　　|--map
　|--函数对象
　|--适配器
　|--分配器

一、Contents

1. 所谓函数对象

函数对象是行为类似函数的对象。一个类对象，表现出一个函数的特征，即通过对象名+(参数列表)的方式使用一个类对象。

2. 初见函数对象

int sum = add(a, b)可以看做是调用add函数或者使用函数对象，如下：

//1. 完全可以看做是调用add函数
int sum = add(a, b);
//2. 当然也可以看作是使用函数对象，可以通过如下的定义：
Template <class T>
class Add{
public:
    T operator() (T a, T b){
        return a + b;
    }
};
Sum<int> add;s
int sum = add(a, b);

3. 为何要使用函数对象

那么为什么不使用更简单的函数，而选择看起来更复杂的函数对象呢？
在一些情况下，为了使程序富于变化，增加程序的通用性，有时需要将函数当作参数传递，这就需要使用函数指针。
stl类属算法中有一个accumulate函数，其中需要传递一个函数。如下：

//accumulate函数实现，最后一个参数是函数指针
template<typename InputIterator, typename T>
T accumulate(InputIterator first, InputIterator last, T init, T (*binary_function)(T a, T b)){
    while(first != last){
        init = binary_function(init, *first++);
    }
    return init;
}
//声明的函数
int product(int a, int b){ return a*b;}
int main(){
    int arr[] = {1, 3, 5, 2, 1};
    vector<int> vec(arr, arr+6);
    //传递声明的函数指针
    int product = accumulate(vec.begin(), vec.end(), 1, &product);
}

这样的实现有个问题是通用性不强。函数指针原型可以写为

T (*binary_function) (T a, T b);

这样的函数可以和int product(int, int)匹配，但如果T类型很大，为了提高效率，需要将上面的语句写为如下:

T (*binary_function) (const T& a, const T& b);

则product将**无法与之匹配××，此时必须将函数重写为

int product(const int&, const int&);

另外一个问题在于效率，必须通过指针才能调用这个函数，所以无法使用内联的方式，如果要执行的函数很小，进行一次函数调用将会有相对大的额外开销，而如果这个函数调用是在一个循环中，可以想象出其对效率有严重的影响。

4. 使用函数对象解决问题

现在修改accumulate函数，使用函数对象作为参数。

template <typename InputIterator, typename T, typename FunObj>
T accumulate(InputIterator first, InputIterator last, T init, FunObj obj){
    while(first != last){
        init = obj(init, *first++);
    }
    return init;
}

使用这种定义的优点是，可以传递各式各样的类对象，并且可以对operator()进行重载，以匹配多种类型的函数调用，而函数指针则只能接受指定类型的函数，这无疑提高了通用性。

另外，编译器可以对operator()进行内联，从而取消调用函数的开销。

More，使用类对象可以提供额外信息，类对象可以有数据成员，可以记录一些状态，这样可以本地封装信息，而无需采用静态或全局数据来实现...

5. stl中提供的函数对象类

• 算术运算类
  plus, minus, multiplies, divides, modules, negate
• 比较运算
  equal_to, not_equal_to, greater, less, greater_equal, less_equal
• 逻辑运算
  logical_and, logical_or, logical_not

二、Miscellany

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