STL程序设计实践七：尽量定义class形式的Function Object

STL程序设计实践七：尽量定义class形式的Function Object

袁小凯

华南理工大学计算机研究所北区研发二部

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前言 

在使用STL 进行程序设计时，你会经常用到Function Object，尤其是在写一个泛型算法并充许把行为参数化时。Function Object简单点讲分两种：1.函数指针（最简单的Function Object）。2.class形式的Function Object。
1. 函数指针（最简单的Function Object）

函数指针指向一个函数，指向的函数一般为全局函数。通过函指针可以使行为参数化。

int a[5]=...{1,2,3,4,5};

vector<int> obj(a,a+5);

find_if(a,a+5,equalcmp);   //找出第一个等于5的元素

这里的equalcmp是一个函数指针，它指向一个全局函数equalcmp。

bool equalcmp (int x)...{return x==5;}

这里通过传入函数指针使得我们可以使算法find_if按照我们定义的行为进行查找。
2. class 形式的Function Object

简单点说就是定义了operator () 成员函数的类。这样的类可以像函数一样进行调用，如果说 equalcmp 就是这样一个类，ecfo是其一个对象，则可进行如下函数呼叫动作：

ecfo();           //类似无参的函式呼叫，当然也以有参数。

还拿前面的例子来说，把equal_5定义成class形式的Funtion Object，如下：

struct equalcmp

...{

      equalcmp(int x=5):data(x)...{}

bool operator () (int x)...{return data==x;}

      int data;

};

定义了equalcmp后我们可以利用它来进行find_if查询。

find_if(a,a+5,equalcmp(5));  //找出第一个等于5的元素

它的行为个前面的一样，注意equalcmp(5)的形式，它是用于产生一个临时的equalcmp对象，得以调用operator ()成员函数。
3．两者的比较

函数指针形式的functor(Function Object的另一种叫法)好像不够灵活，因为如果equalcmp不找等于5的元素了，换找4，它不能用了。你是改那，还是重写一个。哈哈！但class形式的functor（写起来方便多了^_^）可以减少这种无聊的重复劳动。换找4！，不就是找4吗，没问题。

find_if(a,a+5,equalcmp(4));

搞定！简单，方便，好用。如果用函数指标来实现这种功能可有些困难，因为无法存储局部状态，如果要实现可能需要全局变量。如果需要多个这样的functor会需要多个全局变量，不是尽量不要用全局变量吗？一些专家的忠告。但是还是有些人会固执认为类functor会效率的问题，因为要构造和析构。它们在寻求一种解决方法，他们可能找到了一种如下的方法：

      template<int N>

bool equalcmp(int x)

...{    return x==N; }

find_if(a,a+5,equalcmp<4>(4));//找4,VC(X),G++2.91.57(X),CB(O)

请问这种方法能行吗？你试过吗？如果没试试吧！这在某些编译器上可以，有些不行。但绝对可以这样调用equalcmp<4>(4)；如果曾经这样调用过再这样使用find_if(a,a+5,equalcmp<4>(4))是可以的。可能是编译器产生Function Template实体时机的问题。

假设这样做可以，但是这不够一般化。你可使用类的形式写出更一般化的functor，可以满足所有的数据类型。

template <class T>

struct equalcmp

...{

equalcmp(T x=5):data(x)...{}

bool operator () (T x)...{return data==x;}

T data;

};

  find_if(a,a+5,equalcmp<int>(4));

现在equalcmp可以使用任意数据类型，这一下使用函数指针可没法完成了吧！因为你写不出这样的函数来让它指。哈哈！松口气先，再喝口水。还有函数指针没法用Adaptable Function Object，因为它无进行嵌套定义数据类型。太多函数指针无法完成动作了。那是不是函数指针就没有用了呢？不是，当你已经有了一个函数可用，那你就可以用函数指针，而不用重写一个class形式的functor。还有函数指针也可通过Function Object Adaptor转换成Adaptable Function Object。就说这么多吧！

总之！如果你没有现成的函数可用，请定义class形式的Function Object。
后语：

   该文是我个人的学习总结，如果有什么错误请大家指正。