一、概述
成都創(chuàng)新互聯(lián)專業(yè)為企業(yè)提供敦煌網(wǎng)站建設(shè)、敦煌做網(wǎng)站、敦煌網(wǎng)站設(shè)計(jì)、敦煌網(wǎng)站制作等企業(yè)網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與制作、敦煌企業(yè)網(wǎng)站模板建站服務(wù)，10多年敦煌做網(wǎng)站經(jīng)驗(yàn)，不只是建網(wǎng)站，更提供有價(jià)值的思路和整體網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
配接器(adaptor)在STL組件的靈活運(yùn)用功能上，扮演著軸承、轉(zhuǎn)換器的角色，將一種容器或迭代器裝換或封裝成另一種容器或迭代器。adaptor這個(gè)概念，實(shí)際上是一種設(shè)計(jì)模式，其定義如下:
將一個(gè)class的接口轉(zhuǎn)換為另一個(gè)class的接口，使原本因接口不兼容而不能合作的classes，可以一起運(yùn)作。
配接器按功能可以分為如下3類:
可以改變函數(shù)或仿函數(shù)接口的適配器，稱為仿函數(shù)適配器；
針對(duì)容器的適配器，稱為容器適配器；
針對(duì)迭代器的適配器，稱為迭代器適配器。
本博客只介紹仿函數(shù)適配器，在實(shí)際編程中比較常見(jiàn)。
二、什么是可配接對(duì)象
什么是可配接對(duì)象？看到這句話可能還云里霧里的，真不太明白，下面通過(guò)一個(gè)很簡(jiǎn)單的給數(shù)組排序的例子來(lái)解釋一下。
#include
#include
#include
#include //ostream_iterator
using namespace std;
struct myLess
{
bool operator()(int lhs, int rhs) const
{
return lhs < rhs;
}
};
int main()
{
int IntArray[] = {7,4,2,9,1};
sort(IntArray, IntArray + sizeof(IntArray) / sizeof(int), myLess());
copy(IntArray, IntArray + sizeof(IntArray) / sizeof(int), ostream_iterator(cout, "\n"));
return 0;
}
#程序執(zhí)行結(jié)果
[root@oracle Documents]# ./a.out
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2
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9
可以看到這個(gè)程序正確執(zhí)行了，現(xiàn)在我想讓程序內(nèi)的數(shù)組進(jìn)行降序。當(dāng)然你可以重新定義一個(gè)仿函數(shù)，但是我想用一個(gè)更快捷的方法，那就是not2函數(shù)。
//修改排序那一行的函數(shù)
sort(IntArray, IntArray + sizeof(IntArray) / sizeof(int), not2(myLess()));
但是我發(fā)現(xiàn)這樣是編譯不過(guò)的，為什么呢？這就回到我們的主題了，因?yàn)閙yLess不是一個(gè)可配接對(duì)象。那么如何讓它變成一個(gè)可配接對(duì)象呢，繼續(xù)往下看。
三、unary_function和binary_function
為什么剛剛寫(xiě)的myLess對(duì)象是不可配接的呢？因?yàn)樗鄙賏rgument_type、first_argument_type、second_argument_type和result_type這些特殊類型的定義。而unary_function和binary_function則可以提供這些類型的定義。我們?cè)诙x仿函數(shù)的時(shí)候，只需繼承自這2個(gè)函數(shù)，那么我們的仿函數(shù)就是可配接的對(duì)象了。由于unary_function和binary_function是STL提供的模版，所以必須要指定必要的參數(shù)類型。
#include
#include
#include
#include //ostream_iterator
#include //binary_function, not2
using namespace std;
//第一個(gè)參數(shù)，第二個(gè)參數(shù)，返回值
struct myLess : public binary_function
{
bool operator()(int lhs, int rhs) const
{
return lhs < rhs;
}
};
int main()
{
int IntArray[] = {7,4,2,9,1};
sort(IntArray, IntArray + sizeof(IntArray) / sizeof(int), not2(myLess()));
copy(IntArray, IntArray + sizeof(IntArray) / sizeof(int), ostream_iterator(cout, "\n"));
return 0;
}
#程序執(zhí)行結(jié)果
[root@oracle Documents]# ./a.out
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2
1
傳遞給unary_function和binary_function的模版參數(shù)正是函數(shù)子類的operator()的參數(shù)類型和返回值。如果operator()接受一個(gè)參數(shù)，則使用unary_function<參數(shù), 返回值>；如果operator()接受兩個(gè)參數(shù)，則使用binary_function<參數(shù)1, 參數(shù)2, 返回值>。
一般情況下，傳遞給unary_function和binary_function的非指針類型需要去掉const和引用(&)部分。如下:
struct myLess : public binary_function
{
bool operator()(const myClass &lhs, const myClass &rhs) const
{
return lhs < rhs;
}
};
但是以指針作為參數(shù)或返回值的函數(shù)子類，一般規(guī)則是，傳給unary_function和binary_function的類型與operator()的參數(shù)和返回類型完全相同。如下:
struct myLess : public binary_function
{
bool operator()(const myClass *lhs, const myClass *rhs) const
{
return lhs < rhs;
}
};
四、標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)配接器
1. not1和not2
這2個(gè)配接器都是對(duì)可配接對(duì)象的否定。上面已經(jīng)介紹過(guò)使用方法了。那么什么時(shí)候用not1，什么時(shí)候用not2呢？
如果可配接對(duì)象的operator()接受一個(gè)參數(shù)則使用not1；如果可配接對(duì)象的operator()接受兩個(gè)參數(shù)則使用not2。
2. bind1st和bind2nd
bind1st表示我們綁定第一個(gè)參數(shù)，bind2st表示我們綁定第二個(gè)參數(shù)。
#include
#include
#include
#include //ostream_iterator
#include //binary_function, bind1st
using namespace std;
struct myLess : public binary_function
{
bool operator()(int lhs, int rhs) const
{
return lhs < rhs;
}
};
int main()
{
int IntArray[] = {7,4,2,9,1};
vector IntVec(IntArray, IntArray + sizeof(IntArray) / sizeof(int));
IntVec.erase(remove_if(IntVec.begin(), IntVec.end(), bind1st(myLess(), 5)), IntVec.end());
copy(IntVec.begin(), IntVec.end(), ostream_iterator(cout, "\n"));
return 0;
}
#程序執(zhí)行結(jié)果
[root@oracle Documents]# ./a.out
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bind1st(myLess(), 5)相當(dāng)于把5賦值給lhs，那么表達(dá)式就變成 5 < rhs，所以7和9就被刪除了。
如果把bind1st(myLess(), 5)改成bind2nd(myLess(), 5))，就相當(dāng)于把5賦值給rhs，那么表達(dá)式就變成 lhs < 5, 所以1、2和4就被刪除了。bind1st(myLess(), 5) 等于 not1(bind2nd(myLess(), 5)))。
五、ptr_fun、mem_fun和mem_fun_ref
我們已經(jīng)知道仿函數(shù)通過(guò)繼承unary_function和binary_function可以變成可配接對(duì)象，那么普通函數(shù)或者類的成員函數(shù)如何變成可配接對(duì)象呢？這就需要用到標(biāo)題中的三個(gè)函數(shù)了。
#include
#include
#include
#include //ostream_iterator
#include //not2
using namespace std;
class sortObj
{
public:
bool memComp(const sortObj *other)
{
return *this < *other;
}
bool memComp_const(const sortObj &other) const
{
return *this < other;
}
public:
sortObj(int v) : value(v){}
~sortObj(){}
friend bool operator<(const sortObj &lhs, const sortObj &rhs)
{
return lhs.value < rhs.value;
}
friend ostream & operator<<(ostream &os, const sortObj &obj)
{
return os << obj.value << endl;
}
private:
int value;
};
bool sortFun(const sortObj &lhs, const sortObj &rhs)
{
return lhs < rhs;
}
//把指針轉(zhuǎn)換成對(duì)象
sortObj & ptrToObj(sortObj *ptr)
{
return *ptr;
}
int main()
{
sortObj objArray[] = {
sortObj(7),
sortObj(4),
sortObj(2),
sortObj(9),
sortObj(1)
};
vector objVec(objArray, objArray + sizeof(objArray) / sizeof(sortObj));
//配接普通函數(shù)(降序)
sort(objVec.begin(), objVec.end(), not2(ptr_fun(sortFun)));
copy(objVec.begin(), objVec.end(), ostream_iterator(cout, ""));
cout << endl;
srand(time(NULL));
random_shuffle(objVec.begin(), objVec.end()); //打亂順序
//配接對(duì)象的成員函數(shù)(升序)
sort(objVec.begin(), objVec.end(), mem_fun_ref(&sortObj::memComp_const));
copy(objVec.begin(), objVec.end(), ostream_iterator(cout, ""));
cout << endl;
//配接指針的成員函數(shù)(降序)
vector objVecPtr;
objVecPtr.push_back(new sortObj(7)); //內(nèi)存泄漏了，不要在意這些細(xì)節(jié)
objVecPtr.push_back(new sortObj(4));
objVecPtr.push_back(new sortObj(2));
objVecPtr.push_back(new sortObj(9));
objVecPtr.push_back(new sortObj(1));
sort(objVecPtr.begin(), objVecPtr.end(), not2(mem_fun(&sortObj::memComp)));
transform(objVecPtr.begin(), objVecPtr.end(), ostream_iterator(cout, ""), ptrToObj);
return 0;
}
上述代碼中，首先調(diào)用not2(ptr_fun(sortFun))，用ptr_fun對(duì)普通函數(shù)sortFun進(jìn)行配接；其次調(diào)用mem_fun_ref(&sortObj::memComp_const)和not2(mem_fun(&sortObj::memComp))對(duì)sortObj類的成員函數(shù)進(jìn)行配接。這里有的童鞋可能有疑問(wèn)：memComp明明只有一個(gè)形參，為什么用not2而不是not1？成員函數(shù)在別調(diào)用的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)傳進(jìn)this指針的，所以這里還是兩個(gè)參數(shù)。
mem_fun和mem_fun_ref都是對(duì)類的成員函數(shù)進(jìn)行配接，那么它們有什么區(qū)別嗎？相信細(xì)心的童鞋已經(jīng)看出來(lái)了，當(dāng)容器中存放的是對(duì)象實(shí)體的時(shí)候用mem_fun_ref，當(dāng)容器中存放的是對(duì)象的指針的時(shí)候用mem_fun。
mem_fun和mem_fun_ref有一個(gè)很大的弊端：它們只能接收0個(gè)或1個(gè)參數(shù)(不算this指針)。這個(gè)實(shí)在有點(diǎn)局限。新的bind函數(shù)模板可以用于任何函數(shù)、函數(shù)指針、成員函數(shù)、函數(shù)對(duì)象、模板函數(shù)、lambda表達(dá)式，還可以嵌套bind。
六、bind
上面介紹的這些配接器都是C++11之前使用的，在C++11中這些配接器已經(jīng)被廢棄了，改成使用bind函數(shù)。如果想在C++11之前的版本中使用這個(gè)函數(shù)，有Linux下有兩種方法。
1. 包含頭文件，在編譯的時(shí)候增加編譯參數(shù)-std=c++0x,那么就可以使用std::bind了
2. 包含#include 頭文件，直接可以使用std::tr1::bind了。
在bind中有2種方式可以把值傳遞進(jìn)bind函數(shù)中，一種是預(yù)先綁定的參數(shù)，這個(gè)參數(shù)是通過(guò)pass-by-value傳遞進(jìn)去的；另一種是不預(yù)先綁定的參數(shù)，這種參數(shù)是通過(guò)placeholders占位符傳遞進(jìn)去的，它是pass-by-reference的。
上述代碼中的3個(gè)排序函數(shù)配接器可以替換成下面這樣的bind，如下:
//綁定普通函數(shù)(降序)
sort(objVec.begin(), objVec.end(), tr1::bind(sortFun, tr1::placeholders::_2, tr1::placeholders::_1));
//綁定類對(duì)象的成員函數(shù)(升序)
sort(objVec.begin(), objVec.end(), tr1::bind(&sortObj::memComp_const, tr1::placeholders::_1, tr1::placeholders::_2));
//綁定類指針的成員函數(shù)(降序)
sort(objVecPtr.begin(), objVecPtr.end(), tr1::bind(&sortObj::memComp, tr1::placeholders::_2, tr1::placeholders::_1));
注意，在上面的例子中，我使用了not2方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行倒序。但是bind和not2是不兼容的，實(shí)現(xiàn)倒序的方法也很簡(jiǎn)單，先傳遞placeholders::_2，再傳遞placeholders::_1就可以實(shí)現(xiàn)了。
bind的其他用法實(shí)例:
#include
#include
#include
using namespace std;
using namespace std::tr1;
int main()
{
//嵌套bind
//(x + y) * x
function func = bind(multiplies(),
bind(plus(), placeholders::_1, placeholders::_2),
placeholders::_1);
cout << func(2, 3) << endl;
//reference_wrapper類型, 實(shí)現(xiàn)綁定引用
int x = 10;
function funcMinus = bind(minus(), 100, cref(x));
cout << funcMinus() << endl; //輸出90
x = 50;
cout << funcMinus() << endl; //輸出50
return 0;
}
function的<>中定義的是綁定后的函數(shù)的原型，即func和funcMinus的函數(shù)原型
#程序執(zhí)行結(jié)果
[root@oracle Documents]# ./a.out
10
90
50
七、內(nèi)置仿函數(shù)
上面介紹bind的例子中已經(jīng)使用過(guò)C++內(nèi)置的仿函數(shù)，這里再進(jìn)行一下匯總
1）算術(shù)類仿函數(shù)
加：plus 接收2個(gè)參數(shù)
減：minus 接收2個(gè)參數(shù)
乘：multiplies 接收2個(gè)參數(shù)
除：divides 接收2個(gè)參數(shù)
模?。簃odulus 接收2個(gè)參數(shù)
否定：negate 接收1個(gè)參數(shù)(正數(shù)變負(fù)數(shù)，負(fù)數(shù)變正數(shù))
2）關(guān)系運(yùn)算類仿函數(shù)
等于：equal_to 接收2個(gè)參數(shù)
不等于：not_equal_to 接收2個(gè)參數(shù)
大于：greater 接收2個(gè)參數(shù)
大于等于：greater_equal 接收2個(gè)參數(shù)
小于：less 接收2個(gè)參數(shù)
小于等于：less_equal 接收2個(gè)參數(shù)
3）邏輯運(yùn)算仿函數(shù)
邏輯與：logical_and 接收2個(gè)參數(shù)
邏輯或：logical_or 接收2個(gè)參數(shù)
邏輯否：logical_no 接收2個(gè)參數(shù)
網(wǎng)頁(yè)題目：C++函數(shù)配接器
網(wǎng)站URL：
http://weahome.cn/article/gihgii.html
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