C++中 仿函数简单介绍

仿函数，顾名思义，就是“仿造函数”的意思，它并不是函数，但是却有着类似于函数的行为。那么，它到底是什么？

首先要说的是：仿函数是泛型编程强大威力和纯粹抽象概念的又一个例证。我们在C++最早接触泛型编程的恐怕是在学模板（template）的时候，它具有可以任意指定类型的特点。仿函数也具有这个特点，这也充分体现出来仿函数灵活性的特点。

一、仿函数的概念

我们在编程的时候，有时候会发现这样一种情况：有一些相同的功能，会在不同的成员函数中出现。这时候按照一般的技巧，我们会将这些相同的功能独立出来进行封装。但是写一个公共函数的话，函数用到的一些变量就可能被迫成为公共的全局变量。而且，仅仅为了复用这一片代码，就要单独写一个函数，也不是很好维护（这句话，我没太搞明白）。这个时候就可以用仿函数了。按照百度词条的说法：写一个简单的类，除了那些维护一个类的成员函数外，就只是实现一个operator()，在类实例化的时候，就将要用的，非参数的元素传入类中。这样就免去了一些公共变量的全局化的维护了。又可以使那些代码独立出来，以便下次复用。而且这些仿函数，还可以用关联，聚合，以来的类之间的关系，与用到他们的类组合在一起，这样有利于资源的管理。

二、仿函数的实现

在类中实现一个operator()，并给予合适的参数类型，这个类就有了类似于函数的行为，就是一个仿函数类了。

简单的仿函数实例：
 

#include<iostream>
using namespace std;
 
class Compare
{
public:
	bool operator()(int a, int b)
	{
		return a < b;
	}
};
 
template<class Function>
void comp(int a, int b, Function func)
{
	if (func(a, b))
	{
		cout << b << " is bigger than " << a << endl;
	}
	else
	{
		cout << a << " is bigger than " << b << endl;
	}
}
 
void main()
{
	int a = 6;
	int b = 2;
	Compare com;
	comp(a, b, com);
	system("pause");
}

仿函数的优点

将一个个功能通过类来实现，大多数情况下会加大代码量。仿函数也是如此，但是仿函数却有着许多优点，除了上述的有利于资源管理、有利于代码维护外，还具有这些特点

（1）智能性：仿函数是通过仿函数类来实现的，既然是类，里面就可以储存许多变量还有其他的一些信息。我们可以利用这个特征实现许多纯的函数实现不了的功能，举个简单的例子：我若再仿函数中加入了统计调用函数次数的功能。那么在我使用仿函数的时候，就可以自动实现统计次数的功能。所以说，它更加智能。

（2）灵活性：或者说，每个仿函数都可以有自己的类型。由于仿函数是泛型编程的一个例证，它可以任意指定类型。

（3）通常比一般函数速度更快：尤其是大量调用函数的过程中。比如说：STL排序的时候，所需要的那个排序规则（为一个bool型的函数）。

四、STL提供的仿函数

STL提供了一些仿函数，使得编程变得更加便捷，主要分为以下三类：

1.算数类仿函数：

plus<T>：相加

minus<T>：相减

multiplies<T>：相乘

divides<T>：相除

modulus<T>：取模

negate<T>：取否

2.关系运算类仿函数：

equal_to<T>：等于

not_equal_to<T>：不等于

greater<T>：大于

greater_equal<T>：大于等于

less<T>：小于

less_equal<T>：小于等于

3.逻辑运算仿函数：

logical_and<T>：逻辑与

logical_or<T>：逻辑或

logical_no<T>：逻辑否

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
 
class MyClass
{
public:
	int x;
	int y;
};
 
class Compare
{
	friend bool operator<(MyClass a, MyClass b)
	{
		return a.x < b.x;
	}
};
 
void main()
{
	less<MyClass> les;
	MyClass myclass[3];
	myclass[0].x = 2;
	myclass[1].x = 1;
	myclass[2].x = 3;
	sort(myclass, myclass + 2, les);
 
	cout << myclass[0].x << " " << myclass[1].x << " " << myclass[2].x << endl;
	
	system("pause");
}

运行结果：