C++ functional庫中的仿函數

2022 年 4 月 7 日
筆記
STL

一、仿函數簡介

仿函數（functor）又稱之為函數對象（function object），實際上就是重載了()操作符的 struct或class。
由於重載了（）操作符，所以使用他的時候就像在調用函數一樣，於是就被稱為「仿」函數啦。

二、仿函數簡要寫法示例

一個很正常的需求，定義一個仿函數作為一個數組的排序規則：
將數組從大到小排序

class Cmp {
public:
    bool operator()(const int &a, const int &b) {
        return a > b;
    }
};

使用：

vector<int> a(10);
iota(begin(a), end(a), 1);

sort(begin(a), end(a), Cmp());  // 使用()

for (auto x : a) {
  cout << x << " ";
}

輸出：
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

三、使用C++自帶的仿函數

在C++ 的functional頭文件中，已經為我們提供好了一些仿函數，可以直接使用。

(1)算術仿函數

1.plus 計算兩數之和
例：將兩個等長數組相加

    vector<int> a(10), b(a);
    iota(begin(a), end(a), 1);
    iota(begin(b), end(b), 1);

    transform(begin(a), end(a), begin(b), begin(a), plus<int>());

    for (auto x : a) {
        cout << x << " ";
    }

輸出：
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
2.minus 兩數相減
將上面那個例子改一改：

transform(begin(a), end(a), begin(b), begin(a), minus<int>());

輸出：
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3.multiplies 兩數相乘
再將上面那個例子改一改：

transform(begin(a), end(a), begin(b), begin(a), multiplies<int>());

輸出：
1 4 9 16 25 36 49 64 81 100

4.divides 兩數相除
還將上面那個例子改一改：

transform(begin(a), end(a), begin(b), begin(a), divides<int>());

輸出：
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

5.modules 取模運算
繼續將上面那個例子改一改：

transform(begin(a), end(a), begin(b), begin(a), modulus<int>());

輸出：
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

6.negate 相反數
這次不能那樣改了，因為上述的五個仿函數是二元仿函數，是對兩個操作數而言的。
negate是一元仿函數，只能對一個參數求相反數。
所以我們對a數組求相反數：

transform(begin(a), end(a), begin(a), negate<int>());

輸出：
-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10

(2)關係仿函數

1.equal_to 是否相等
2.not_equal_to 是否不相等
3.greater 大於
4.less 小於
5.greater_equal 大於等於
6.less_equal 小於等於
到這時，我們就可以看出，可以使用 greater() 來代替我們開頭實現的例子
將數組從大到小排序:

vector<int> a(10);
iota(begin(a), end(a), 1);

sort(begin(a), end(a), greater<int>());  // 使用()

for (auto x : a) {
  cout << x << " ";
}

輸出：
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

(3)邏輯仿函數

1.logical_and 二元，求&
2.logical_or 二元，求|
3.logical_not 一元，求！

使用方法同上.
話說，並沒有發現求異或的仿函數..

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