定義函數(shù)對(duì)象

時(shí)間：2001/02/07 15:22 作者：vckbase VC知識(shí)庫(kù)

　 盡管函數(shù)指針被廣泛用于實(shí)現(xiàn)函數(shù)回調(diào)，但C++還提供了一個(gè)重要的實(shí)現(xiàn)回調(diào)函數(shù)的方法，那就是函數(shù)對(duì)象。函數(shù)對(duì)象（也稱“算符”）是重載了“()”操作符的普通類對(duì)象。因此從語(yǔ)法上講，函數(shù)對(duì)象與普通的函數(shù)行為類似。

用函數(shù)對(duì)象代替函數(shù)指針有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，首先，因?yàn)閷?duì)象可以在內(nèi)部修改而不用改動(dòng)外部接口，因此設(shè)計(jì)更靈活，更富有彈性。函數(shù)對(duì)象也具備有存儲(chǔ)先前調(diào)用結(jié)果的數(shù)據(jù)成員。在使用普通函數(shù)時(shí)需要將先前調(diào)用的結(jié)果存儲(chǔ)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(duì)象中編譯器能實(shí)現(xiàn)內(nèi)聯(lián)調(diào)用，從而更進(jìn)一步增強(qiáng)了性能。這在函數(shù)指針中幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。

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

class Negate

{

public:

int operator() (int n) { return -n;}

};

重載操作語(yǔ)句中，記住第一個(gè)圓括弧總是空的,因?yàn)樗碇剌d的操作符名；第二個(gè)圓括弧是參數(shù)列表。一般在重載操作符時(shí)，參數(shù)數(shù)量是固定的，而重載“()”操作符時(shí)有所不同，它可以有任意多個(gè)參數(shù)。

因?yàn)樵贜egate中內(nèi)建的操作是一元的（只有一個(gè)操作數(shù)），重載的“()”操作符也只有一個(gè)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(hào)相反的整數(shù)。

使用函數(shù)對(duì)象

我們現(xiàn)在定義一個(gè)叫Callback()的函數(shù)來(lái)測(cè)試函數(shù)對(duì)象。Callback()有兩個(gè)參數(shù)：一個(gè)為int一個(gè)是對(duì)類Negate的引用。Callback()將函數(shù)對(duì)象neg作為一個(gè)普通的函數(shù)名：

#include

using std::cout;

void Callback(int n, Negate & neg)

{

int val = neg(n); //調(diào)用重載的操作符“()”

cout << val;

}

不要的代碼中，注意neg是對(duì)象，而不是函數(shù)。編譯器將語(yǔ)句

int val = neg(n);

轉(zhuǎn)化為

int val = neg.operator()(n);

通常，函數(shù)對(duì)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(guò)程中就不會(huì)發(fā)生任何問(wèn)題。前面曾提到過(guò)，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(yùn)行時(shí)問(wèn)題。

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

int main()

{

Callback(5, Negate() ); //輸出 -5

}

本例傳遞整數(shù)5和一個(gè)臨時(shí)Negate對(duì)象到Callback()，然后程序輸出-5。

模板函數(shù)對(duì)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(duì)象的優(yōu)勢(shì)之一，如何創(chuàng)建具有通用性的函數(shù)對(duì)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(duì)象適用于任何數(shù)據(jù)類型：如double，_int64或char：

class GenericNegate

{

public:

template T operator() (T t) const {return -t;}

};

int main()

{

GenericNegate negate;

cout<< negate(5.3333); // double

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

}

如果用普通的回調(diào)函數(shù)實(shí)現(xiàn)上述的靈活性是相當(dāng)困難的。

標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中函數(shù)對(duì)象

C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)定義了幾個(gè)有用的函數(shù)對(duì)象，它們可以被放到STL算法中。例如，sort()算法以判斷對(duì)象（predicate object）作為其第三個(gè)參數(shù)。判斷對(duì)象是一個(gè)返回Boolean型結(jié)果的模板化的函數(shù)對(duì)象。可以向sort()傳遞greater<>或者less<>來(lái)強(qiáng)行實(shí)現(xiàn)排序的升序或降序：

#include // for greater<> and less<>

#include //for sort()

#include

using namespace std;

int main()

{

vector vi;

//..填充向量

sort(vi.begin(), vi.end(), greater () );//降序( descending )

sort(vi.begin(), vi.end(), less () ); //升序 ( ascending )

}

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