STL算法之回调函数和函数对象的理解及设计

引言:在我们使用STL的算法的时候，很多算法提供回调函数为参数和函数对象来作为参数，提供

更加强大的功能。就比如STL中sort算法来说吧，我们可能一般情况下这么使用sort(v.begin(), v.end());

这种情况下是对容器中元素默认升序排序。那么我们怎么实现降序排序呢?有两种方法，要么用库中提

供的函数对象作为参数，要么自己编写个函数或者函数对象来作为参数。那么问题来了，库中提供的

函数对象怎么用呢？是啥意思呢？即使我们传进去了也不知道为啥这样？传个自己写的函数？那自己

该怎么写呢？怎么写才能符合STL要求的接口呢？所有的这一切其实都可以通过调试代码单步来理解的。

我们没必要专门研究《STL源码剖析》之类的高深书籍，照样也可以看到看懂STL源码的实现。调试的

时候单步跟进去便揭开了庐山正面目，其实里面的代码也挺好理解的，只不过都是用模板写的，看起来

不那么舒服，多看几眼就懂了。STL真是GP程序设计思想啊，一切皆模板.。。。

           接下来通过使用一个STL的一个accumulate算法来解答上面的所有困惑：

     首先贴一段完整的代码，看看读者能否看懂每一句代码是怎么运行的，如果不懂看后面的解释：

1. //以下代码来自:http://www.cplusplus.com/  
2. // accumulate example  
3. #include <iostream>  
4. #include <functional>  
5. #include <numeric>  
6. using namespace std;  
7.   
8. int myfunction (int x, int y) {return x+2*y;}  
9.   
10. struct myclass {  
11.  int operator()(int x, int y) {return x+3*y;}  
12. } myobject;  
13.   
14. int main () {  
15.   int init = 100;  
16.   int numbers[] = {10,20,30};  
17.   
18.   cout << "using default accumulate: ";  
19.   cout << accumulate(numbers,numbers+3,init);  
20.   cout << endl;  
21.   
22.   cout << "using functional's minus: ";  
23.   cout << accumulate (numbers, numbers+3, init, minus<int>() );  
24.   cout << endl;  
25.   
26.   cout << "using custom function: ";  
27.   cout << accumulate (numbers, numbers+3, init, myfunction );  
28.   cout << endl;  
29.   
30.   cout << "using custom object: ";  
31.   cout << accumulate (numbers, numbers+3, init, myobject );  
32.   cout << endl;  
33.   
34.   return 0;  
35. }  

        在上面代码中accumulate(numbers,numbers+3,init)这句调用就不解释了，最基本的使用，相信只要接触了STL的都懂。

可能让STL初学者迷惑的是后面三次的调用。接下来逐个分析下：

    一. 解析：accumulate (numbers, numbers+3, init, minus<int>() );

   猛一看，这句代码不好理解。。。于是查询MSDN或者到C++网站查询使用方法，查看半天结果全英文，最终还是不懂。。。

  没看懂该怎么办呢？没错，开始单步调试，跳进这句代码的调用，豁然开朗：

      没错，我们很幸运地看到了accumulate算法的实现，那么这段代码还看不懂么？？？稍微懂点模板的很容易看懂了，就一个简单的for

语句迭代累加。。。似乎也没那么神奇！现在我们可以看到我们传的那个函数对象参数就是__binary_op，函数指针的调用方式就不用说

了吧--__init = __binary_op(__init, *__first);这句代码便是对我们的函数的调用，可见第一个参数使我们传进去的init，第二个是STL容器

中的元素。那么我们现在关心的是那个函数对象是怎么实现的，对吧？于是继续跳进__binary_op函数的调用：

     到了这里上面的所有疑惑估计都豁然开朗了吧！！！我们调用的minus<int>()这个函数对象其实实现的功能是返回x - y。

那么accumulate (numbers, numbers+3, init, minus<int>() )这句代码实现的功能也就迎刃而解了，它实现的功能就是

init = init - Elem; 这个表达式的累加。Elem这里代表容器的每个元素。那么最终结果就是60了。

     二. 解析：accumulate (numbers, numbers+3, init, myfunction );

    这句代码和上面的类似，只不过第三个参数是自己定义的一个回调函数，通过自定义来满足自己的功能需求。那么初学者

的疑惑就来了，该怎么自定义这个回调函数呢？其实不难，从上面的调试中我们就看到了accumulate的实现了，它的第

三个参数__binary_op是一个含有两个参数的回调函数--__binary_op(__init, *__first);那么我们只要定义一个含有两个参数

的回调函数即可，当然也要有返回值。这段代码中是这么定义的：

1. int myfunction (int x, int y) {return x+2*y;}  

很明显，这个函数是否和要求的，那么我们就这么写了！！！这下会写自己的回调函数了吧，就这么简单。

     三.解析：accumulate (numbers, numbers+3, init, myobject );

   这句代码也和上面的完全类似，只不过第三个参数是自己定义的函数对象，定义方法和自定义回调函数一样的，参数和

库中的接口一致即可。给初学者稍微解释下函数对象--函数对象就一个类重载了（）运算符，然后就可以用对象名+参数

列表来调用这个重载函数了，这不就极其类似一个函数的调用吗？对，就是这样的，所以称这种对象为函数对象。

这个理解是我自己这么理解，仅供参考！

      结语：

          到此为止，相信大家对STL算法中回调函数和函数对象有所理解了吧，最起码能看懂别人或者示例代码了吧，也最

起码学会了如何定制自己的回调函数或者函数对象来使用STL的算法了吧。