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C++函数对象

2023-07-02 05:41:03 深夜i -- --

函数对象 C++ 函数指针 STL Lambda表达式

C++函数对象（Function Objects）是一种可调用对象，可以像函数一样使用并传递给函数或算法。它们是一种重载运算符 () 的特殊类，因此也被称为函数符。C++标准库中的大多数算法都需要传递函数对象，例如 std::sort()、std::for_each()、std::transform() 等。

函数对象可以使算法更加灵活，因为它们允许我们定义自己的操作和比较方式。使用函数对象，我们可以在不改变算法本身的情况下重新定义元素的比较方式，从而使算法适应不同的需求。

例如，如果我们想要排序一个数组，但是我们希望将其按照某些特定的规则进行排序，而不是默认的小于运算符。那么我们可以定义一个函数对象来实现我们的想法。下面是一个示例：


class SortByLength {
public:
  bool operator()(const std::string& s1, const std::string& s2) const {
    return s1.length() < s2.length();
  }
};

上面的代码定义了一个函数对象类 SortByLength，其中重载了 () 运算符实现了按照字符串长度进行排序的逻辑。我们可以将这个函数对象传递给 std::sort() 函数来排序一个字符串数组：


std::string arr[] = "hello";
std::sort(arr, arr + 6, SortByLength());

这将按照字符串长度对数组进行排序。我们可以通过改变 SortByLength 类中的逻辑来定义自己的排序规则，并将其传递给 std::sort() 函数来使用。

还有一种更简单的方式可以定义函数对象，即使用 lambda 表达式。Lambda 表达式是一种匿名函数，可以方便地定义函数对象。同样以按照字符串长度排序为例，我们可以这样定义一个 lambda 表达式：


std::sort(arr, arr + 6, [](const std::string& s1, const std::string& s2) {
  return s1.length() < s2.length();
});

lambda 表达式被放在一个没有名称的闭包中，并通过 [] 捕获局部变量。这个例子中我们没有捕获任何变量，但是我们可以捕获任何在 lambda 表达式中使用的变量。

使用函数对象可以使我们的代码更加灵活和可重用。它们允许我们定义自己的操作和比较方式，并将其传递给算法，从而使算法适应不同的需求。如果您正在学习 C++，重载运算符和函数对象一定是您需要掌握的一部分。

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