C語言開發(fā)教程之定義函數(shù)對象

C語言之定義函數(shù)對象簡介函數(shù)對象優(yōu)點定義和使用函數(shù)對象使用函數(shù)對象模板函數(shù)對象標(biāo)準(zhǔn)庫中函數(shù)對象簡介盡管函數(shù)指針被廣泛用于實現(xiàn)函數(shù)回調(diào)，但C++還提供了一個重要的實現(xiàn)回調(diào)函數(shù)的方法，那就是函數(shù)對象。函數(shù)對象（也稱“算符”）是重載了“()”操作符的普通類對象。因此從語法上講，函數(shù)對象與普通的函數(shù)行為類似。函數(shù)對象優(yōu)點用函數(shù)對象代替函數(shù)指針有幾個優(yōu)點，首先，因為對象可以在內(nèi)部修改而不用改動外部接口，因此設(shè)計更靈活，更富有彈性。函數(shù)對象也具備有存儲先前調(diào)用結(jié)果的數(shù)據(jù)成員。在使用普通函數(shù)時需要將先前調(diào)用的結(jié)果存儲在全程或者本地靜態(tài)變量中，但是全程或者本地靜態(tài)變量有某些我們不愿意看到的缺陷。

其次，在函數(shù)對象中編譯器能實現(xiàn)內(nèi)聯(lián)調(diào)用，從而更進(jìn)一步增強了性能。這在函數(shù)指針中幾乎是不可能實現(xiàn)的。

下面舉例說明如何定義和使用函數(shù)對象。首先，聲明一個普通的類并重載“()”操作符：

classNegate

{

public:

intoperator()(intn){return-n;}

};重載操作語句中，記住第一個圓括弧總是空的,因為它代表重載的操作符名；第二個圓括弧是參數(shù)列表。一般在重載操作符時，參數(shù)數(shù)量是固定的，而重載“()”操作符時有所不同，它可以有任意多個參數(shù)。

因為在Negate中內(nèi)建的操作是一元的（只有一個操作數(shù)），重載的“()”操作符也只有一個參數(shù)。返回類型與參數(shù)類型相同-本例中為int。函數(shù)返回與參數(shù)符號相反的整數(shù)。使用函數(shù)對象我們現(xiàn)在定義一個叫Callback()的函數(shù)來測試函數(shù)對象。Callback()有兩個參數(shù)：一個為int一個是對類Negate的引用。Callback()將函數(shù)對象neg作為一個普通的函數(shù)名：

#include<iostream>

usingstd::cout;

voidCallback(intn,Negate&neg)

{

intval=neg(n);//調(diào)用重載的操作符“()”

cout<<val;

}

不要的代碼中，注意neg是對象，而不是函數(shù)。編譯器將語句

intval=neg(n);

轉(zhuǎn)化為

intval=neg.operator()(n);通常，函數(shù)對象不定義構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。因此，在創(chuàng)建和銷毀過程中就不會發(fā)生任何問題。前面曾提到過，編譯器能內(nèi)聯(lián)重載的操作符代碼，所以就避免了與函數(shù)調(diào)用相關(guān)的運行時問題。

為了完成上面?zhèn)€例子，我們用主函數(shù)main()實現(xiàn)Callback()的參數(shù)傳遞：

intmain()

{

Callback(5,Negate());//輸出-5

}

本例傳遞整數(shù)5和一個臨時Negate對象到Callback()，然后程序輸出-5。模板函數(shù)對象從上面的例子中可以看出，其數(shù)據(jù)類型被限制在int，而通用性是函數(shù)對象的優(yōu)勢之一，如何創(chuàng)建具有通用性的函數(shù)對象呢？方法是使用模板，也就是將重載的操作符“（）”定義為類成員模板，以便函數(shù)對象適用于任何數(shù)據(jù)類型：如double，_int64或char：

classGenericNegate

{

public:

template<classT>Toperator()(Tt)const{return-t;}

};

intmain()

{

GenericNegatenegate;

cout<<negate(5.3333);//double

cout<<negate(10000000000i64);//__int64

}如果用普通的回調(diào)函數(shù)實現(xiàn)上述的靈活性是相當(dāng)困難的。標(biāo)準(zhǔn)庫中函數(shù)對象C++標(biāo)準(zhǔn)庫定義了幾個有用的函數(shù)對象，它們可以被放到STL算法中。例如，sort()算法以

判斷對象（predicateobject）作為其第三個參數(shù)。判斷對象是一個返回Boolean型結(jié)果的

模板化的函數(shù)對象?？梢韵騭ort()傳遞greater<>或者less<>來強行實現(xiàn)排序的升序或降序：

#include<functional>//forgreater<>andless<>

#include<algorithm>//forsort()

#include<vector>

usingnamespacestd;

intmain()

{

vector<int>vi;

//..填充向量

sort(vi.begin(),vi.end()