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函数对象/仿函数
什么是函数对象
顾名思义，函数对象首先是一个对象，即某个类的实例。
其次，函数对象的行为和函数一致，即是说能够像调用函数一样来使用函数对象，如參数传递、返回值等。
这样的行为是通过重载类的()操作符来实现的，
之所以要开发仿函数（functors），是由于函数不能容纳不论什么有意义的状态。
比如。使用函数，你不能为某个元素加一个随意值。再将其应用于一个范围。可是，使用仿函数可轻易做到这一点。
#include <iostream>#include <algorithm>using namespace std;//回调函数void call_back(char elem){ cout << elem << endl;}//仿函数struct Functor{ void operator() (char elem) { cout << elem << endl; } };int main(){ string strA = "hello"; string strB = "world"; for_each(strA.begin(),strA.end(),Functor()); cout<<"===========GAP==============="<<endl; for_each(strB.begin(),strB.end(),call_back); getchar(); return 0;} |
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可能会有疑问两者有什么差别？
假如我要for_each遍历的不是字符串而是int类型的vector呢?
是不是又要重写一个int类型作为參数的回调函数,那假设有N种类型的容器遍历岂不是要写N个回调函数或N个仿函数类？
非也!!!
C++有类模板 也有 函数模板 相同能够用于回调
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#include <iostream>#include <algorithm>#include <vector>using namespace std;//模板函数template<typename T>void call_back(T elem){ cout<< elem <<endl;}//仿函数template<typename T>class Functor{public: Functor() :m_val(0) { cout<< "Functor()" <<endl; } ~Functor() { cout<<"~Functor()"<<endl; } void operator() (T elem) { Do(elem); } //举个栗子 void Do(T elem) { m_val+=elem; cout<<elem<<"/"<<m_val<<endl; }private: T m_val;}; int main(){ vector<int> vec; vec.push_back(1); vec.push_back(2); vec.push_back(3); vec.push_back(4); vec.push_back(5); for_each(vec.begin(),vec.end(),call_back<int>); cout<<"===========GAP==============="<<endl; for_each(vec.begin(),vec.end(),Functor<int>()); return 0;} |
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Functor()
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~Functor()
~Functor()
~Functor()
三次析构的原因:
先附上for_each的源代码(VC2008)
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template<class _InIt,class _Fn1>inline _Fn1 for_each(_InIt _First, _InIt _Last, _Fn1 _Func){ // perform function for each element _DEBUG_RANGE(_First, _Last); _DEBUG_POINTER(_Func); _CHECKED_BASE_TYPE(_InIt) _ChkFirst(_CHECKED_BASE(_First)); _CHECKED_BASE_TYPE(_InIt) _ChkLast(_CHECKED_BASE(_Last)); for (; _ChkFirst != _ChkLast; ++_ChkFirst) _Func(*_ChkFirst); return (_Func);} |
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Functor<int>() 产生暂时对象传參(值) 构造一次,析构一次 for_each參数值传递,拷贝构造一次,析构一次(函数内部)for_each返回仿函数的对象(值),拷贝构造一次,析构一次由于没有重载拷贝构造函数 所以打印出第一次创建暂时对象时的普通构造函数实际上在这个过程中一共产生过三个仿函数对象 |
假设把代码改变下:
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#include <iostream>#include <algorithm>#include <vector>using namespace std;template<typename T>class Functor{public: Functor() :m_val(0) { cout<< "Functor()"<<this<<endl; } Functor(Functor& that) { this->m_val = that.m_val; cout<< "Copy Functor()" <<this<<endl; } ~Functor() { cout<<"~Functor()"<<this<<endl; } void operator() (T elem) { Do(elem); } //举个栗子 void Do(T elem) { m_val+=elem; cout<<elem<<"/"<<m_val<<endl; } T getVal() { return m_val; }private: T m_val;}; int main(){ vector<int> vec; vec.push_back(1); vec.push_back(2); vec.push_back(3); vec.push_back(4); vec.push_back(5); Functor<int> func; Functor<int>& ref = for_each(vec.begin(),vec.end(),func); cout<<ref.getVal()<<endl; return 0;} |
执行结果
Functor()0032F800 //main函数中的实參仿函数对象
Copy Functor()0032F68C //值传递 对【实參对象】拷贝构造了形參对象
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Copy Functor()0032F7E8 //返回对象的值类型 对【形參对象】拷贝构造
~Functor()0032F68C //析构形參对象
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~Functor()0032F7E8 //析构返回值对象
~Functor()0032F800 //析构实參对象
如今一目了然了吧！
使用回调函数高效 由上面的样例能够看出 构造1次 拷贝构造2次 析构3次 是有代价的
最后回到仿函数和回调函数
差别在于:
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使用仿函数能够声明在业务相关的类内部 缩小作用域
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使用仿函数能够使用类的成员属性和成员函数
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仿函数是一个类 能够使用面向对象的各种机制(封装 继承 多态)
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若使用回调函数 那么仅仅能声明为某个类的静态成员函数或全局函数。使用类内部的资源须要用一些手段传參,没有直接使用成员函数便捷