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技术文摘
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       STL不但使我们能够更轻松、更快捷地编写复杂的代码,而且使编写的代码既标准又高度优化。

std::vector<std::string> names;

// ...

std::sort(names.begin(), names.end());

       STL另一个优雅之处在于高度可配置。在以上的代码中,使用string的小于(<)操作符对vector中的string元素进行排序,但在其它场合,未必总有一个小于操作符可供使用,而且有时并不希望以升序方式进行排序。

       class State

{

public:

   // ...

   int population() const;

   float aveTempF() const;

   // ...

};

State类用于表示联邦的一个州,它没有小于操作符,而且也不打算为它实现一个,因为“一个州小于另一个州”说不清是什么意思。幸运的是,对于这样的情形来说,STL一般允许我们指定一个替代的类似小于操作符(less-than-like)的操作。这样的操作被称为“比较器”,因为它用于比较两个值:

       inline bool popLess(const State& a, const State& b)

{

     return a.population() < b.population();

}

拥有针对State的比较器之后,就可以用它进行排序了:

State aUnion[50];

// ...

std::sort(aUnion, aUnion + 50, popLess); // 按人口数进行排序

这里我们传递一个指向popLess函数的指针作为比较器(函数名字会退化成一个指针)。因为popLess作为函数指针进行传递,所以它在sort内无法被内联。如果希望得到快速的排序操作,这种做法只能让人感到遗憾了。

       如果使用函数对象作为比较器,情况就会好很多:

       struct PopLess : public std::binary_function<State, State, bool>

{

   bool operator () (const State& a, const State& b) const

   {

      return a.population() < b.population();

   }

};

       PopLess类型是一个典型的、有着正确构造的STL函数对象的例子。

首先,它是一个函数对象。它重载了函数调用操作符,因此可以以普通函数调用的语法调用。这一点很重要,因为诸如sort这样的STL泛型算法是以这种方式编写的:函数指针和函数对象都可以用来实例化它们,只要此二者可以采用典型的函数调用语法进行调用即可。一个具有重载的operator()的函数对象完全可以满足这个语法要求。

       其次,它派生于标准的binary_function基类。此项机制允许其它部分的STL实现询问函数对象编译器问题。在这个例子中,从binary_function派生下来的PopLess类型允许我们找出函数对象的参数和返回值类型。不过在这里我们并没有利用这种能力,但是可以打赌肯定有人需要这样的能力,而且希望我们的PopLess类型可以为其他人所用。

       第三,这个函数对象没有数据成员、没有虚函数、没有显示声明的构造函数和析构函数,且对operator()的实现是内联的。用作STL比较器的函数对象一般都很小巧。简单且快速。当然可以设计一个具有重型实现的STL函数对象,但这种做法通常不是明智之举。当与STL协同使用时,在函数对象中避免(或尽量少)使用数据成员的另一个原因在于,STL实现可能为会一个函数对象产生若干份复制,而且假定所有这些复制都是一致的。为了确保一个对象的所有复制一致,最简单的方式就是不要让对象带有任何数据成员。

       现在我们就可以使用该函数对象对这个aUnion进行排序:

       std::sort(aUnion, aUnion + 50, PopLess());   // 按人口数进行排序

       请注意在这个sort调用中跟在PopLess后面的圆括号。PopLess是一个类型,但是我们必须传入一个该类型的对象作为函数的参数。通过在PopLess类型名字后面附加一对圆括号,就创建了一个没名字的临时PopLess对象,此对象仅存活于函数调用期间(这个没名字的对象即总所周知的“匿名临时对象”)。也可以声明并传入一个具名对象:

       PopLess comp;

std::sort(aUnion, aUnion + 50, comp); // 按人口数进行排序

然而,传入一个匿名临时对象更简单、更符合习惯,而且击键次数更少。

使用函数对象作为比较器还有一个额外的好处,就是比较操作将被内联处理,而使用函数指针则不允许内联。原因在于,当一个sort函数模板实例化时,编译器知道比较器的类型是PopLess,从而使它知道PopLess:operator()将被调用,接着使它可以内联该函数。

STL中,函数对象另一个常见的用途是用作判断式。判断式是一个询问关于单个对象的真/假问题的操作(可以将比较器视作一种二元判断式)。

struct IsWarm : public std::unary_function<State, bool>

{

   bool operator () (const State& a) const

   {

      return a.aveTempF() > 60;

   }

};

STL判断式的设计知道方针与STL比较器的一致,唯一的例外在于,前者是一元函数,而非二元函数。从我们前面排过序的State结果开始,采用一个适当的判断式,可以让我们很容易就能找到一个气候温暖且人数较少的州:

State* warmandsparse = find_if(aUnion, aUnion + 50, IsWarm());

 

posted on 2011-06-29 08:46 阅读(2861) 评论(1)  编辑 收藏 引用 所属分类: c/c++基础知识

FeedBack:
# re: STL函数对象
2011-06-29 17:27 | 陈梓瀚(vczh)
如今可以简写为[](onst State& a){return a.aveTempF()>60;}了  回复  更多评论
  

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