一起來(lái)學(xué)習(xí)C++的函數(shù)指針和函數(shù)對(duì)象

第一起來(lái)學(xué)習(xí)C++的函數(shù)指針和函數(shù)對(duì)象目錄函數(shù)指針函數(shù)對(duì)象總結(jié)

函數(shù)指針

以下是cstdlib庫(kù)中的一個(gè)排序數(shù)組的方法qsort()的函數(shù)原型。

voidqsort(void*base,size_tnum,size_tsize,

int(*compar)(constvoid*,constvoid*));

base--指向要排序的數(shù)組的第一個(gè)元素的指針。num--由base指向的數(shù)組中元素的個(gè)數(shù)。size--數(shù)組中每個(gè)元素的大小，以字節(jié)為單位。compar--用來(lái)比較兩個(gè)元素的函數(shù)。

對(duì)于可以使用常規(guī)關(guān)系運(yùn)算符進(jìn)行比較的類型，常規(guī)比較函數(shù)可能如下所示：

intcompareMyType(constvoid*a,constvoid*b){

if(*(MyType*)a*(MyType*)b)return-1;

if(*(MyType*)a==*(MyType*)b)return0;

if(*(MyType*)a*(MyType*)b)return1;

}

#includecstdlib

#includeiostream

intcmpfunc(constvoid*a,constvoid*b);

usingnamespacestd;

intmain(){

intvalues[]={88,56,100,2,25};

qsort(values,sizeof(values)/sizeof(int),sizeof(int),cmpfunc);

cout"排序之后的列表："endl;

for(intn=0;nn++){

coutvalues[n]"";

return0;

intcmpfunc(constvoid*a,constvoid*b){

return(*(int*)a-*(int*)b);

}

Enterastring(emptylinetoquit):|abcEnter

Entermenuchoice:

u)uppercasel)lowercase

t)transposedcaseo)originalcase

n)nextstring

Pleaseenteru,l,t,o,orn:

|uEnter

Entermenuchoice:

u)uppercasel)lowercase

t)transposedcaseo)originalcase

n)nextstring

Pleaseenteru,l,t,o,orn:

|lEnter

abc

#includecstdio

#includecstring

#includestring

#includecctype

#includeiostream

#defineLEN81

charshowmenu();

voidshow(void(*fp)(char*),char*str);

voidToUpper(char*);//把字符串轉(zhuǎn)換為大寫

voidToLower(char*);//把字符串轉(zhuǎn)換為小寫

voidTranspose(char*);//大小寫轉(zhuǎn)置

voidDummy(char*);//不更改字符串

usingnamespacestd;

intmain(){

charline[LEN];

charcopy[LEN];

charchoice;

void(*pfun)(char*);//聲明一個(gè)函數(shù)指針，被指向的函數(shù)接受char*類型的參數(shù)，無(wú)返回值

cout"Enterastring(emptylinetoquit):";

while(cinline){

while((choice=showmenu())!='n'){

switch(choice){//switch語(yǔ)句設(shè)置指針

case'u':

pfun=ToUpper;

break;

case'l':

pfun=ToLower;

break;

case't':

pfun=Transpose;

break;

case'o':

pfun=Dummy;

break;

strcpy(copy,line);//為show()函數(shù)拷貝一份

show(pfun,copy);//根據(jù)用戶的選擇，使用選定的函數(shù)

cout"Enterastring(emptylinetoquit):";

cout"Bye!";

return0;

charshowmenu(){

charans;

cout"Entermenuchoice:"endl;

cout"u)uppercasel)lowercase"endl;

cout"t)transposedcaseo)originalcase"endl;

cout"n)nextstring"endl;

ans=getchar();//獲取用戶的輸入

ans=tolower(ans);//轉(zhuǎn)換為小寫

while(strchr("ulton",ans)==NULL){

cout"Pleaseenteru,l,t,o,orn:"endl;

ans=tolower(getchar());

returnans;

voidshow(void(*fp)(char*),char*str){

(*fp)(str);//把用戶選定的函數(shù)作用于str

coutstrendl;//顯示結(jié)果

voidToUpper(char*str){

while(*str){

*str=toupper(*str);

str++;

voidToLower(char*str){

while(*str){

*str=tolower(*str);

str++;

voidTranspose(char*str){

while(*str){

if(islower(*str))

*str=toupper(*str);

elseif(isupper(*str))

*str=tolower(*str);

str++;

voidDummy(char*str){

}//不改變字符串

函數(shù)對(duì)象

函數(shù)對(duì)象是專門設(shè)計(jì)用于語(yǔ)法與函數(shù)相似的對(duì)象。在C++中，這是通過(guò)在類中定義成員函數(shù)operator()來(lái)實(shí)現(xiàn)的，例如：

structmyclass{

intoperator()(inta){

returna;

}myobject;

intx=myobject(0);

它們通常用作函數(shù)的參數(shù)，例如傳遞給標(biāo)準(zhǔn)算法的謂詞或比較函數(shù)。

標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)預(yù)先定義了些functionobject。所謂functionobject，是某種class的實(shí)例對(duì)象，這類class對(duì)functioncall運(yùn)算符做了重載操作，如此一來(lái)可使functionobject被當(dāng)成一般函數(shù)來(lái)使用。

functionobject實(shí)現(xiàn)了我們?cè)究赡芤元?dú)立函數(shù)加以定義的事物。但又何必如此呢？

主要是為了效率。我們可以令call運(yùn)算符成為inline，從而消除通過(guò)函數(shù)指針來(lái)調(diào)用函數(shù)時(shí)需要付出的額外代價(jià)。

標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)事先定義了一組functionobject，分為：

算術(shù)運(yùn)算(arithmetic)、關(guān)系運(yùn)算(relational)和邏輯運(yùn)算(logical)三大類。

以下列表中的type在實(shí)際使用時(shí)會(huì)替換為內(nèi)置類型或class類型：

6個(gè)算術(shù)運(yùn)算plustype，minustype，negatetype，

multipliestype，dividestype，modulestype

6個(gè)關(guān)系運(yùn)算lesstype，less_equaltype，greatertype，

greater_equaltype，equal_totype，not_equal_totype

3個(gè)邏輯運(yùn)算logical_andtype，logical_ortype，logic_nottype

要使用事先定義的functionobject，首先得包含相關(guān)頭文件：functional

默認(rèn)情況下sort()是升序排列，我們將元素降序排列：

sort(vec.begin(),vec.end(),greaterint

其中的greaterint()會(huì)產(chǎn)生一個(gè)未命名的classtemplateobject，傳給sort()。

binary_search()期望其搜索對(duì)象先經(jīng)過(guò)排序，為了正確搜索vector，就必須傳給它某個(gè)functionobjectobject，供vector排序使用：

binary_search(vec.begin(),vec.end(),elem,greaterint

我們對(duì)Fibonacci數(shù)列可以做些其他操作，如：每個(gè)元素和自身相加、和自身相乘、被加到對(duì)應(yīng)的Pell數(shù)列等等。做法之一是使用泛型算法transform()并搭配plusint和multipliesint。

我們必須傳給transform()的參數(shù)有：

?一對(duì)iterator，標(biāo)示出欲轉(zhuǎn)換的元素范圍；

?一個(gè)iterator，所指元素將應(yīng)用于轉(zhuǎn)換上，元素范圍同?；

?一個(gè)iterator，所指位置(及其后面的空間)用來(lái)存放轉(zhuǎn)換結(jié)果；

?一個(gè)functionobject，表現(xiàn)出我們想要應(yīng)用的轉(zhuǎn)換操作。

以下是將Pell數(shù)列加到Fibonacci數(shù)列的寫法：

transform(fib.begin(),fib.end(),//?

pell.begin(),//?

fib_plus_pell.begin(),//?

plusint//?

transform()的定義：

functiontemplatealgorithmstd::transform

unaryoperation(1)

templateclassInputIterator,classOutputIterator,classUnaryOperation

OutputIteratortransform(InputIteratorfirst1,InputIteratorlast1,

OutputIteratorresult,UnaryOperationop);

binaryoperation(2)

templateclassInputIterator1,classInputIterator2,

classOutputIterator,classBinaryOperation

OutputIteratortransform(InputIterator1first1,InputIterator1last1,

InputIterator2first2,OutputIteratorresult,

BinaryOperationbinary_op);

————————————————————————————————————————————————————

將操作順序應(yīng)用于一（1）或兩（2）個(gè)范圍的元素，并將結(jié)果存儲(chǔ)在從結(jié)果開(kāi)始的范圍中。

(1)一元操作

將op應(yīng)用于[first1，last1]范圍內(nèi)的每個(gè)元素，并將每個(gè)操作返回的值存儲(chǔ)在從result開(kāi)始的范圍內(nèi)。

(2)二元操作

使用范圍[first1，last1]中的每個(gè)元素作為第一個(gè)參數(shù)，并使用范圍中從first2開(kāi)始的各個(gè)參數(shù)作為

第二個(gè)參數(shù)來(lái)調(diào)用binary_op。每個(gè)調(diào)用返回的值存儲(chǔ)在從result開(kāi)始的范圍中。

該函數(shù)允許目標(biāo)范圍與其中一個(gè)輸入范圍相同，以便進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換。

函數(shù)對(duì)象適配器：

functionobjectlesstype期望外界傳入兩個(gè)值，如果第一個(gè)值小于第二個(gè)值就返回true。本例中，每個(gè)元素都必須和用戶所指定的數(shù)值進(jìn)行比較。理想情形下，我們需要將lesstype轉(zhuǎn)化為一個(gè)一元(unary)運(yùn)算符。這可通過(guò)將其第二個(gè)參數(shù)綁定(bind)至用戶指定的數(shù)值完成。這么一來(lái)lesstype便會(huì)將每個(gè)元素拿出來(lái)一一與用戶指定的數(shù)值比較。

真的可以做到這樣嗎？是的。標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)提供adapter(適配器)便應(yīng)此而生。

functionobjectadapter會(huì)對(duì)functionobject進(jìn)行修改操作。binderadapter(綁定適配器)會(huì)將functionobject的參數(shù)綁定至某特定值，使binary(二元)functionobject轉(zhuǎn)化為unary(一元)functionobject。這正是我們需要的。

標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)提供了兩個(gè)binderadapter：

bind1st會(huì)將指定值綁定至第一操作數(shù)；

bind2nd將指定值綁定至第二操作數(shù)。

如：ab，則a是第一操作數(shù)，b是第二操作數(shù)。

vectorintfilterconstvectorintvec,intval,lessintlt){

vectorintnvec;

vectorint::const_iteratoriter=vec.begin();

while((iter=find_if(iter,vec.end(),bind2nd(lt,val)))!=vec.end()){

nvec.push_back(*iter);

iter++;

returnnvec;

}

bind2nd(less,val);會(huì)把val綁定于lessint的第二個(gè)參數(shù)身上。于是，lessint會(huì)將每個(gè)元素拿來(lái)和val比較。上例第一操作數(shù)是*iter，第二操作數(shù)就是固定值val。如果*iterval則true。

find_if()的定義如下：

templateclassInputIterator,classUnaryPredicate

InputIteratorfind_if(InputIteratorfirst,InputIteratorlast,UnaryPredicatepred);

●first、last：輸入迭代器到序列的初始和最終位置。使用的范圍是[first,last)，它包含first和last之間的所有元素，包括first指向的元素，但不包括last指向的元素。

●pred：接受范圍內(nèi)的元素作為參數(shù)并返回可轉(zhuǎn)換為bool類型的值的【一元函數(shù)】。返回的值表明該元素是否被認(rèn)為是此函數(shù)的上下文中的匹配。函數(shù)不能修改它的參數(shù)。它可以是函數(shù)指針，也可以是函數(shù)對(duì)象(functionobject)。

●返回值：指向pred不返回false的范圍內(nèi)第一個(gè)元素的迭代器。如果pred對(duì)所有元素都為false，則函數(shù)返回last。

這個(gè)函數(shù)模板的行為相當(dāng)于:

templateclassInputIterator,classUnaryPredicate

InputIteratorfind_if(InputIteratorfirst,InputIteratorlast,UnaryPredicatepred){

while(first!=last){

if(pred(*first))returnfirst;

++first;

returnlast;

}

下面看一個(gè)泛型函數(shù)find_if()的例子：

#includeiostream//std::cout

#includealgorithm//std::find_if

#includevector//std::vector

boolIsOdd(inti){

return((i%2)==1);

intmain(){

std::vectorintmyvector;

myvector.push_back(10);

myvector.push_back(25);

myvector.push_back(40);

myvector.push_back(55);

std::vectorint::iteratorit=