今天来学习函数对象。什么是函数对象呢?下面我们以一个例子来引出函数对象的概念。

假设我们需要编写一个函数,实现下面这些功能:
-函数可以获得斐波那契数列每一项的值
-每调用一次返回一个值
-函数可根据需要重复用使用
实现上面的几个功能,我们一开始的逻辑或许是这样的:

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int fib()
{
    static int a0 = 0;
    static int a1 = 1;

    int ret = a1;  //先将a1保存起来给ret

    a1 = a0 + a1;
    a0 = ret;      //再将a1的值给a0

    return ret;    //此时ret为a1,即要输出的每一项
}


int main()
{
    for(int i=0; i<10; i++)
    {
        cout << fib() << endl;
    }

    cout << endl;

    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout << fib() << endl;
    }

    return 0;
}

这个函数的打印结果为:

由打印结果看,我们貌似实现了斐波那契数列的值 的输出。但是这个函数,是存在问题的:
*函数一旦调用就无法重来
*静态函数变量处于函数内部,外部无法改变
*函数为全局函数,是唯一的,无法多次独立使用。
*无法指定某个初始的数列项作为初始值打印输出

针对以上问题,我们引出函数对象的感念:

函数对象:
-使用具体的类对象取代函数
-该类对象具有函数调用的行为
-构造函数,指定具体数列项的起始位置
-多个对象相互独立的求解数列项。

如何让类对象具有函数调用的行为:
*重载函数调用操作符()
-只能通过类的成员函数进行重载
-可以定义不同参数的多个重载函数

下面还是直接给出代码分析吧,看代码永远比看文字生动形象:

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Fib
{
    int a0;
    int a1;
public:
    Fib()
    {
        a0 = 0;
        a1 = 1;
    }

    Fib(int n)
    {
        a0 = 0;
        a1 = 1;

        for(int i=2; i<=n; i++)   //这个循环实现可以让斐波那契数列的初始值从n开始输出打印
        {
            int t = a1;

            a1 = a0 + a1;
            a0 = t;
        }
    }

    int operator () ()  //函数调用操作符()的重载
    {
        int ret = a1;

        a1 = a0 + a1;
        a0 = ret;

        return ret;    //返回a1,就是要打印输出的值
    }
};

int main()
{
    Fib fib;

    for(int i=0; i<10; i++)
    {
        cout << fib() << endl;
    }

    cout << endl;

    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout << fib() << endl;
    }

    cout << endl;

    Fib fib2(10);

    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout << fib2() << endl;
    }

    return 0;
}

运行结果为:

从这里可以看出,我们已经实现了第一个程序所没有解决的问题:程序可以重复使用“对象函数”,可以从数列的某一个值作为初始值。

总结:
1.函数调用操作符()是可重载的
2.函数调用操作符只能通过类的成员函数重载
3.函数调用操作符,可以定义不同参数的多个重载函数
4.函数对象用于在工程中取代指针。

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