文章目錄

• 重載函數(shù)調用運算符
• lambda
• • lambda等價于函數(shù)對象
  • lambda等價于類
• 標準庫函數(shù)對象
• 可調用對象與function
• • 可調用對象
  • function
  • • 函數(shù)重載與function

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重載函數(shù)調用運算符

函數(shù)調用運算符必須是成員函數(shù)。 一個類可以定義多個不同版本的調用運算符，互相之間應該在參數(shù)數(shù)量or類型上有所區(qū)別。如果類定義了函數(shù)調用運算符 () ，則該類的對象稱作函數(shù)對象，因為可以調用這種對象，所以我們說這些對象的行為像函數(shù)一樣。

class absInt { public:int operator()(int val)const {return val < 0 ? -val : val;} };

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lambda

lambda等價于函數(shù)對象

對于作為最后一個實參的 lambda 的表達式來說：

//根據(jù)單詞的長度對其進行排序，對于長度相同的單詞按照字母表順序排序 stable_sort (words.begin(), words.end(),[](const string &a, const string &b){return a.size () < b.size();});

其等價于下面這個類的一個未命名對象：

class ShorterString { public:bool operator()(const string &s1, const string &s2) const{ return s1.size() < s2.size(); } };

默認情況下，lambda 不能改變它捕獲的變量，因此類的函數(shù)調用運算符是一個 const 成員函數(shù)。

那么我們可以重寫并調用 stable_sort ：

stable_sort(words.begin(), words.end(), ShorterString());

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lambda等價于類

• 當一個 lambda表達式 通過引用捕獲變量時，將由程序負責確保 lambda 執(zhí)行時所引用的對象確實存在。因此，編譯器可以直接使用該引用而無須在 lambda產(chǎn)生的類 中將其存儲為數(shù)據(jù)成員。
• 過值捕獲的變量被拷貝到 lambda 中。因此，這種 lambda 產(chǎn)生的類必須為每個值捕獲的變量建立對應的數(shù)據(jù)成員，同時創(chuàng)建構造函數(shù)，令其使用捕獲的變量的值來初始化數(shù)據(jù)成員。

舉個例子，有這樣一個 lambda，它的作用是找到第一個長度不小于給定值的 string 對象：

//獲得第一個指向滿足條件元素的迭代器，該元素滿足 size() >= sz auto wc = find_if(words.begin(), words.end(),[sz] (const string &a){ return a.size() >= sz;});

等價于這樣的類：

class SizeComp{size_t sz; // 該數(shù)據(jù)成員對應通過值捕獲的變量 public:SizeComp (size_t n): sz(n) {} // 該形參對應捕獲的變量// 該調用運算符的返回類型、形參和函數(shù)體都與lambda一致bool operator()(const string &s) const { return s.size()>= sz; }

由于這個類不含默認構造函數(shù)，因此想要調用它必須提供一個實參，也就起到了 值捕獲 的作用。

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標準庫函數(shù)對象

表示運算符的函數(shù)對象類常用來替換算法中的默認運算符。

例如，在默認情況下排序算法使用 operator< 將序列按照升序排列。如果要執(zhí)行降序排列的話，我們可以傳入一個 greater 類型的對象。該類將產(chǎn)生一個調用運算符并負責執(zhí)行待排序類型的大于運算：

// sv是一個vecotr<string>，greater<string>()是一個臨時的函數(shù)對象 sort(sv.begin(), sv.end(), greater<string>());

標準庫函數(shù)對象適用性是很寬的，甚至適用于指針：

而實際上，STL 中也正是這樣做的：關聯(lián)容器使用 less<key_type> 對元素排序，因此我們可以定義一個指針的 set 或者在 map 中使用指針作為關鍵值而無須直接聲明 less。

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可調用對象與function

可調用對象

C++語言中有幾種可調用的對象：函數(shù)、函數(shù)指針、lambda表達式、bind創(chuàng)建的對象、重載了函數(shù)調用運算符的類。

和其他對象一樣，可調用的對象也有類型。例如，每個lambda有它自己唯一的（未命名）類類型；函數(shù)及函數(shù)指針的類型則由其返回值類型和實參類型決定，等等。

然而，兩個不同類型的可調用對象卻可能共享同一種調用形式（call signature）。 調用形式指明了調用返回的類型以及傳遞給調用的實參類型。一種調用形式對應一個函數(shù)類型，例如：

int(int, int)

是一個函數(shù)類型，它接受兩個 int、返回一個 int。

用具體的例子來講，即：

上面三個可調用對象共享一種調用形式—— int(int, int)

對于調用形式相同的可調用對象，我們可以定義一個函數(shù)表（function table）存儲他們的“指針”，對他們進行統(tǒng)一管理。 當程序需要執(zhí)行特定的 +、%、/ 時，從表中查找該操作對應的可調用對象。

在 C++ 中，函數(shù)表很容易通過 map 實現(xiàn)：

// string表示 + 或 % 或 / // 函數(shù)指針 作為 value map<string, int(*)(int, int)> m; // 我們可以將 add的指針 加入到 m 中 m.insert({"+", add}); // {"+", add}是一個pair // 但不可以將 mod 或者 divide 存入 m m.insert({"%", mod}); // error：mod不是一個函數(shù)指針，lambda有自己的類類型

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function

function 模板的運用示例：

function<int(int, int)> // 聲明了一個function類型，表示接受兩個int、返回一個int的可調用對象

// 用function<int(int, int)>表示上面的可調用對象 function<int(int, int)> f1 = add; // 函數(shù)指針 function<int(int, int)> f2 = divide(); // 函數(shù)對象類的對象 function<int(int, int)> f3 = [](ing i, int j) {return i%j}; // lambdacout << f1(4, 2) << endl; // 打印6 cout << f2(4, 2) << endl; // 打印2 cout << f3(4, 2) << endl; // 打印0

function 也可以和 map 搭配使用：

初始化：

使用：

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函數(shù)重載與function

我們不能直接將重載函數(shù)的名字存入 function 類型的對象中：

int add(int i, int j) { return i + j; } A add(const A&, const A&); map<string, function<int(int, int)>> m; m.insert( {"+", add} ); // ERROR：哪個add？

解決上述二義性問題的一條途徑是存儲函數(shù)指針而非函數(shù)名字：

int (*fp)(int, int) = add; m.insert( {"+", fp} );

新版本標準庫中的 function 類與舊版本中的 unary_function 和 binary_function 沒有關聯(lián)。后兩個類已經(jīng)被更通用的 bind 函數(shù)替代了。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++ 重载函数调用运算符 | 再探lambda，函数对象，可调用对象的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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