505-C++函数对象

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-09-09 09:29 170阅读 0赞

**C++ 函数对象 => C语言里面的函数指针**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
这是2个函数调用，看起来一模一样的。  
**实际上有区别：sum在左边代码块是地址，函数名，在右边代码块是对象。**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]

**我们把有operator()小括号运算符重载函数的对象，称作函数对象，或者称作仿函数**

## 使用函数对象的好处 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]  
上面这个函数不灵活，有的时候我们也想要它们比较小于，或者比较大于又要比较小于。  
**使用C的函数指针的解决方案**

//使用C的函数指针解决方案
    template<typename T>
    inline bool mygreater(T a, T b)
    {
        
    	return a > b;
    }
    template<typename T>
    inline bool myless(T a, T b)
    {
        
    	return a < b;
    }

**compare是C++的库函数模板**

//compare是C++的库函数模板
    template<typename T, typename Compare>
    bool compare(T a, T b, Compare comp)
    {
        
    	//通过函数指针调用函数，是没有办法内联的，效率很低，因为有函数调用开销
    	//编译的时候不知道这个函数指针调用的是哪个函数，运行的时候才会跑到这个地址上执行指令
    	return comp(a, b);// operator()(a, b);
    }
    int main()
    {
        
    	cout << compare(10, 20, mygreater<int>()) << endl;
    	cout << compare(10, 20, myless<int>()) << endl;
    	
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][c9a0143af713452dbec591c0dc49147a.png]  
**通过函数指针调用函数，是没有办法内联的，效率很低，因为有函数调用开销**

**C++函数对象的版本实现**

//C++函数对象的版本实现
    template<typename T>
    class mygreater
    {
        
    public:
    	bool operator()(T a, T b)//二元函数对象 几个参数就是几元
    	{
        
    		return a > b;
    	}
    };
    template<typename T>
    class myless
    {
        
    public:
    	bool operator()(T a, T b)//二元函数对象 几个参数就是几元
    	{
        
    		return a < b;
    	}
    };
    
    //compare是C++的库函数模板
    template<typename T, typename Compare>
    bool compare(T a, T b, Compare comp)
    {
        
    	return comp(a, b);//是对象了，调用operator()(a, b);
    	//函数对象可以内联的，调用效率高
    }
    int main()
    {
        
    	cout << compare(10, 20, mygreater<int>()) << endl;
    	cout << compare(10, 20, myless<int>()) << endl;
    	
    	return 0;
    }

**1.通过函数对象调用operator()，可以省略函数的调用开销，比通过函数指针调用函数（不能够inline内联调用）效率高**

**2.因为函数对象是用类生成的，所以可以添加相关的成员变量，用来记录函数对象使用时更多的信息**

## 函数对象的使用场景 ##

**优先级队列：**  
![在这里插入图片描述][1050da841d0b4177b6747fb30d978c73.png]  
通过传入一个函数对象（第3个参数）来更改底层的比较元素大小的方式，默认使用less，数值越大，优先级越大。

int main()
    {
        
    	priority_queue<int> que1;//vector
    	for (int i = 0; i < 10; ++i)
    	{
        
    		que1.push(rand() % 100);
    	}
    
    	while (!que1.empty())
    	{
        
    		cout << que1.top() << " ";
    		que1.pop();
    	}
    	cout << endl;
        //从大到小
    	//现在要从小到大 
    	using MinHeap = priority_queue<int, vector<int>, greater<int>>;
    	MinHeap que2;//vector
    	for (int i = 0; i < 10; ++i)
    	{
        
    		que2.push(rand() % 100);
    	}
    
    	while (!que2.empty())
    	{
        
    		cout << que2.top() << " ";
    		que2.pop();
    	}
    	cout << endl;
    
    	return 0;
    }

**第2个例子：  
set，底层是红黑树，默认从小到大输出**

#include <iostream>
    #include <queue>
    #include <vector>
    #include <set>
    using namespace std;
    
    
    int main()
    {
        
    	set<int, greater<int>> set1;
    	for (int i = 0; i < 10; ++i)
    	{
        
    		set1.insert(rand() % 100);
    	}
    
    	for (int v : set1)
    	{
        
    		cout << v << " ";
    	}
    	cout << endl;
    
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 3]

[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220829/cc95eb077cad413f87621cc5343f513f.png
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[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]: /images/20220829/ee10c7386c1248378ce80e3384ea956d.png
[c9a0143af713452dbec591c0dc49147a.png]: /images/20220829/e9fed9aeab634687bbe5212d029478ae.png
[1050da841d0b4177b6747fb30d978c73.png]: /images/20220829/f9813b993842463c975f8bcb4b3d3be8.png
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