C STL 函数对象、谓词、内置函数对象

引言

在C++中，STL（Standard Template Library）是一个提供了广泛的数据结构和算法的库。STL中提供了许多函数对象、谓词和内置函数对象，用于在算法中进行排序、查找和其他操作。本文将介绍C++ STL中的函数对象、谓词和内置函数对象的概念，以及它们在实际编程中的应用。

函数对象

函数对象（Function Object）是可以像函数一样使用的对象。函数对象可以重载函数调用运算符()，这样就可以像调用函数一样使用它们。在STL中，许多算法都接受一个函数对象作为参数，用于提供算法所需的比较、排序或操作行为。

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

int main() {
    vector<int> vec = {4, 2, 7, 5, 1, 3};

    // 使用函数对象对vec进行排序
    sort(vec.begin(), vec.end(), MyCompare());

    for (int num : vec) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

以上代码定义了一个函数对象类MyCompare，它重载了函数调用运算符()，并定义了一个自定义的比较规则。在主函数中，我们使用sort算法对vec进行排序，通过MyCompare的实例作为参数传递给sort函数。

谓词

谓词（Predicate）是一种特殊的函数对象，它返回一个布尔值，用于对容器中的元素进行筛选。谓词可以用于STL中的许多算法，如find_if、remove_if等。

class IsOdd {
public:
    bool operator()(int num) {
        return num % 2 != 0;
    }
};

int main() {
    vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

    // 使用谓词对vec进行筛选，仅保留奇数
    vec.erase(remove_if(vec.begin(), vec.end(), IsOdd()), vec.end());

    for (int num : vec) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

以上代码定义了一个谓词类IsOdd，它重载了函数调用运算符()，当元素是奇数时返回true。在主函数中，我们使用remove_if算法结合erase成员函数，将vec中的偶数删除。

内置函数对象

C++ STL还提供了许多内置的函数对象，可直接在算法中使用。这些内置函数对象在内部实现了特定的功能，如less、greater、equal_to等，用于比较、排序和查找等操作。

int main() {
    vector<int> vec = {4, 2, 7, 5, 1, 3};

    // 使用less函数对象对vec进行排序，按升序排列
    sort(vec.begin(), vec.end(), less<int>());

    for (int num : vec) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

以上代码使用了less函数对象，对vec进行排序，按升序排列。

总结

函数对象、谓词和内置函数对象是C++ STL中非常重要的概念，它们为我们提供了灵活处理容器中数据的方式。通过定义自定义的函数对象和谓词，我们可以根据实际需求来自定义排序、查找和筛选规则。而内置函数对象则方便我们直接使用一些通用的功能，如排序、比较等。熟练掌握和灵活运用这些概念，有助于提高程序的效率和可维护性。

希望本文对你理解C++ STL中的函数对象、谓词和内置函数对象有所帮助！