谓词 仿函数 函数指针

谓词

• 谓词(函数)是一种接受参数并且返回bool值的函数。主要是用来做一些条件检测，实际上就是起到一个判断式的作用。在C++的STL算法库<algorithm>中经常用到，例如常见的std::sort()中。根据谓词函数接受参数的个数进行分类：

  1. 一元谓词(Unary Predicate)：只接收一个参数并返回bool值，如count_if (InputIterator first, InputIterator last, UnaryPredicate pred)中pred就是一个一元谓词。

  2. 二元谓词( Binary Predicate)：接收两个参数并返回bool值，如ForwardIterator unique (ForwardIterator first, ForwardIterator last, BinaryPredicate pred);中pred就是一个二元谓词。

• 谓词可以是谓词函数、函数指针以及函数对象，但是其参数不能被修改。

谓词函数

• 一元谓词：

      bool GT6(const string &s)  // 函数参数必须是const型，防止参数被修改    {        return s,size() >= 6;    }

• 二元谓词：

      bool isShorter(const string &s1, const string &s2) // 函数参数必须是const型，防止参数被修改    {        return s1.size() < s2.size();    }

函数指针( function pointer)

• 函数指针作为谓词函数，在实质上函数名就是一个函数指针，因此可以直接定义函数，然后在谓词的位置使用函数名，只不过是这个函数指针接受的参数和返回类型需要满足谓词条件。实际上谓词在使用的时候也就是使用谓词函数的函数名。所以个人猜测，实际上谓词就是一个bool (*pf)(T&)或者bool (*pf)(T1&，T2&)的函数指针。如下就是定义了一个函数(返回类型和接受参数个数必须符合具体使用的函数)，直接使用函数名(函数指针)。

      void output1 (const string &s)    {        cout << s << ' ';    }    ……    for_each(artile.begin(), artile.end(), output1);

函数对象(function object)

• 函数对象：是特指重载了操作符operator()的类或者是结构体的实例(结构体和类有一定的相似性)。这样的实例叫做函数对象或者仿函数(functor)。下面是函数对象的实现：

      struct Mystruct     {        void operator () (const string &s) {cout << s << ' ';}    } output2;    class Myclass    {    public:        void operator() (const string &s) const        {            cout << s << ' ';        }    };

• 上面的代码分别用结构体和类的方式重载了括号操作符，在调用的时候如下：

      /* 使用结构体申明的类 */    for_each(artile.begin(), artile.end(), Mystruct()); //直接用结构体名加括号    //使用申明的实例(函数对象)output2，不用加括号，使用类似函数指针    for_each(artile.begin(), artile.end(), output2);    /* 使用class申明的类 */    for_each(artile.begin(), artile.end(), Myclass()); //直接类名加括号    Myclass output3; //申明对象    for_each(artile.begin(), artile.end(), output3); //直接使用对象名

头文件<functional>

• 头文件<functional>是一个包含了很多函数对象(function object)的头文件，这些函数对象通常用来做标准算法里面的谓词(predicate)或者是比较函数(comparison function)。一般有分别和>, >=, <, <=, &, !, |, ^, &&, ||, ==, !=, /, %, +, -, *相对应的类，使用的前提是相应的数据类型定义了对应的操作。 其中less(类模板)的定义如下：

    template <class T> struct less {      bool operator() (const T& x, const T& y) const {return x<y;}      typedef T first_argument_type;      typedef T second_argument_type;      typedef bool result_type;    };

• 其中T是一个类型，在使用时候自己定义参数的类型。在使用sort的时候如下：

      sort(article.begin(), article.end(), less<string> ()) // 按照字符串从小到大排序    sort(article.begin(), article.end(), greater<string> ()) // 按照字符串从大到小排序  

优缺点

To Be Cobtinued……

代码如下：

#include <iostream>#include <string>#include <vector>#include <fstream>#include <algorithm>using namespace std;const string delet = "\",.:'?!" ;/*函数参数必须是const型，防止参数被修改 */bool isShorter(const string &s1, const string &s2) {    return s1.size() < s2.size();}/* 函数参数必须是const型，防止参数被修改 */bool GT6(const string &s)  {    return s.size() >= 6;}void output1 (const string &s){    cout << s << ' ';}struct Mystruct {    void operator () (const string &s) {cout << s << ' ';}} output2;class Myclass{public:    void operator() (const string &s) const    {        cout << s << ' ';    }};int main(){    Myclass output3;    string word;    vector<string> artile;    fstream input("in.txt");    while(input >> word)    {        /* 去除标点符号 */        size_t pos = 0;        while((pos = word.find_first_of(delet, pos)) != string::npos)            word.erase(pos,1);        artile.push_back(word); //压入容器    }    sort(artile.begin(), artile.end()); //按字典排序    /* 对word重新排序 */    vector<string>::iterator end_unique = unique(artile.begin(), artile.end());    artile.erase(end_unique, artile.end()); //删除重复单词    cout << endl << " Predicate Function " << endl;    stable_sort(artile.begin(), artile.end(), isShorter);    cout << endl << "Function Pointer: output1" << endl;    for_each(artile.begin(), artile.end(), output1);    cout << endl << "Function Object: Mystruct()" << endl;    for_each(artile.begin(), artile.end(), Mystruct());    cout << endl << "Function Object: output2" << endl;    for_each(artile.begin(), artile.end(), output2);    cout << endl << "Function Object: Mclass()" << endl;    for_each(artile.begin(), artile.end(), Myclass());    cout << endl << "Function Object: output3" << endl;    for_each(artile.begin(), artile.end(), output3);    vector<string>::size_type wc = count_if(artile.begin(), artile.end(), GT6);    cout << endl << wc <<" " << "6 characters or longer." << endl;    return 0;}

相关参考文章：
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浅析STL 谓词 + 仿函数 + 函数指针(c)
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