C 的函式物件

函式物件，又叫仿函式或函式子，英文是 function object 或 functor.

乙個實現了函式呼叫操作符（即 operator()) 的類或結構體，就是仿函式。

operator () 就叫做函式呼叫操作符，英文是 function call operator.

下面是乙個例子。

#include
#include
#include
#include
#include
using
namespace std;
bool
cmp_func_ptr
(const
int& a,
const
int& b)
struct mycmp };
struct myhash };
intmain()
;    std::
sort
(vec.
begin()
, vec.
end(),
mycmp()
);// sort()的第3個引數是乙個二元函式，故傳遞函式物件的臨時物件
for(
auto v : vec)
cout << endl;
vec =
;    std::
sort
(vec.
begin()
, vec.
end(
), m1)
;// 傳臨時物件可以，傳普通物件當然也可以
for(
auto v : vec)
cout << endl;
vec =
;    std::
sort
(vec.
begin()
, vec.
end(
), cmp_func_ptr)
;// 傳函式指標給sort
for(
auto v : vec)
cout << endl;
std::unordered_mapint, myhash> umap;
// unordered_map的第3個引數是函式物件型別
umap[
"tom"]=
20;umap[
"kitty"]=
12;for(
auto v : umap)
cout << endl;
return0;
}

注意，

stl標準庫中已定義了乙個函式物件，就是std::function. 它的作用是把任意可呼叫元素（如函式或函式指標）封裝進乙個可拷貝的物件。下面給乙個 std::function 的例子。

#include
#include
#include
#include
using
namespace std;
size_t hash_fn
(const string & s )
intmain
(int argc,
char
* ar**)
return0;
}

因為 unordered_map 的第3個模板引數是乙個一元函式物件（即乙個類或結構體的型別），而 hash_fn 是乙個一元函式，所以在上例中，我們用 std::function《函式簽名》將 hash_fn 函式轉為了函式物件。

另外，使用decltype(&hash_fn)可以起到和function相同的效果。

有2個原因：

函式物件可以有自己的狀態，即利用它的成員變數來記錄狀態，這樣可以實現一些複雜的功能。

而函式沒有辦法記錄狀態，除非借助於全域性變數。

利用內部狀態可以實現一些複雜的功能，比如，乙個函式物件在多次的呼叫中可以共享這個狀態。

不過需要注意一點，在stl中都是傳值的，所以函式物件也是作為乙個值而被拷貝傳入的；假如函式物件的內部狀態在函式物件被呼叫時會發生改變，則很可能因為每次傳入給呼叫者時，函式物件的內部狀態都會被初始化而導致錯誤（見參考文獻2中的例子）。所以，函式物件的使用者的行為最好不要依賴於函式物件的內部狀態。當然，若函式物件的內部狀態根本不會改變，那即使依賴也沒有問題。

stl中不少容器的模板引數都是函式物件，而不是函式指標，因此我們需要使用函式物件。

例子有上面的 unordered_map 的模板引數，又比如，set的模板引數，priority_queue 的模板引數，等等。

那麼，為什麼stl中要使用函式物件呢？為了元件技術中的可適配性(adapability)，即將某些修飾條件加諸其上而改變狀態。

在侯捷的《stl原始碼剖析》的1.9.6節和第8章對此有所闡述。

下面就「利用函式物件的內部狀態」給乙個例子。

#include
#include
#include
using
namespace std;
class
noless
bool
operator()
(int value)
const
private
:int m_min;};
template
<
typename t>
void
print_vec
(vector vec)
cout << endl;
}int
main()
;    vector<
int> vec2 = vec1;
vec1.
erase
(remove_if
(vec1.
begin()
, vec1.
end(),
noless(3
)), vec1.
end())
;    vec2.
erase
(remove_if
(vec2.
begin()
, vec2.
end(),
noless(4
)), vec2.
end())
;print_vec
(vec1)
;// 1 2
print_vec
(vec2)
;// 1 2 3
return0;
}

上例中，2個函式物件的內部狀態各不相同，乙個是3，乙個是4，而這2個函式物件都屬於同一種型別的函式物件。

好了，關於函式物件的基礎內容，大概就是這些了。而關於函式物件的使用的實際的例子，還可以再看看參考文獻7.

《stl原始碼剖析》

(完)

C 的函式物件

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