【導讀】：在我們日常編碼中會發現有些功能代碼，會不斷的在不同的成員函數中用到，但是又不好將這些代碼獨立成一個成員函數。解決辦法之一就是寫一個公共的函數，不過函數用到的一些變量，就可能會成為全局變量。再說為了復用這么一段代碼，就要單立出一個函數，也不是很好維護。此時就可以用到仿函數了。

以下是正文

引入仿函數（functor）原因

先考慮一個簡單的例子：假設有一個vector《string》，你的任務是統計長度小于5的string的個數，如果使用count_if函數的話，你的代碼可能長成這樣：

bool LengthIsLessThanFive（const string& str）{ return str.length（） 《 5; }int res=count_if（vec.begin（）， vec.end（）， LengthIsLessThanFive）;

其中count_if函數的第三個參數是一個函數指針，返回一個bool類型的值。一般的，如果需要將特定的閾值長度也傳入的話，我們可能將函數寫成這樣：

bool LenthIsLessThan（const string& str， int len） { return str.length（） 《 len;}

這個函數看起來比前面一個版本更具有一般性，但是他不能滿足count_if函數的參數要求：count_if要求的是unary function（僅帶有一個參數）作為它的最后一個參數。所以問題來了，怎么樣找到以上兩個函數的一個折中的解決方案呢？

這個問題其實可以歸結于一個data flow的問題，要設計這樣一個函數，使其能夠access這個特定的length值，回顧我們已有的知識，有三種解決方案可以考慮：

（1）函數的局部變量：

局部變量不能在函數調用中傳遞，而且caller無法訪問。

（2）函數的參數：

這種方法我們已經討論過了，多個參數不適用于count_if函數。

（3）全局變量：

我們可以將長度閾值設置成一個全局變量，代碼可能像這樣：

int maxLength;bool LengthIsLessThan（const string& str） { return str.length（） 《 maxLength;}int res=count_if（vec.begiin（）， vec.end（）， LengthIsLessThan）;

這段代碼看似很不錯，實則不符合規范，更重要的是，它不優雅。原因有以下幾點要考慮：

（1）容易出錯：

為什么這么說呢，我們必須先初始化maxLength的值，才能繼續接下來的工作，如果我們忘了，則可能無法得到正確答案。此外，變量maxLength和函數LengthIsLessThan之間是沒有必然聯系的，編譯器無法確定在調用該函數前是否將變量初始化，給碼農平添負擔。

（2）沒有可擴展性：

如果我們每遇到一個類似的問題就新建一個全局變量，尤其是多人合作寫代碼時，很容易引起命名空間污染（namespace polution）的問題；當范圍域內有多個變量時，我們用到的可能不是我們想要的那個。

（3）全局變量的問題：

每當新建一個全局變量，即使是為了coding的便利，我們也要知道我們應該盡可能的少使用全局變量，因為它的cost很高；而且可能暗示你這里有一些待解決的優化方案。

仿函數（functor）介紹

說了這么多，還是要回到我們原始的那個問題，有什么解決方案呢？答案當然就是這篇blog的正題部分：仿函數。

我們的初衷是想設計一個unary function，使其能做binary function的工作，這看起來并不容易，但是仿函數能解決這個問題。

先來看仿函數的通俗定義：仿函數（functor）又稱為函數對象（function object）是一個能行使函數功能的類。仿函數的語法幾乎和我們普通的函數調用一樣，不過作為仿函數的類，都必須重載operator（）運算符，舉個例子：

class Func{ public： void operator（） （const string& str） const { cout《《str《《endl; }};Func myFunc;myFunc（“helloworld！”）;

》》》helloworld！

仿函數其實是上述解決方案中的第四種方案：成員變量。成員函數可以很自然的訪問成員變量：

class StringAppend{ public： explicit StringAppend（const string& str） ： ss（str）{} void operator（） （const string& str） const{ cout《《str《《‘ ’《《ss《《endl; } private： const string ss; }; StringAppend myFunc（“is world”）; myFunc（“hello”）;

》》》hellois world

我相信這個例子能讓你體會到一點點仿函數的作用了；它既能像普通函數一樣傳入給定數量的參數，還能存儲或者處理更多我們需要的有用信息。

讓我們回到count_if的問題中去，是不是覺得問題變得豁然開朗了？

class ShorterThan { public： explicit ShorterThan（int maxLength） ： length（maxLength） {} bool operator（） （const string& str） const { return str.length（） 《 length; } private： const int length;};//直接調用即可count_if（myVector.begin（）， myVector.end（）， ShorterThan（length））;

這里需要注意的是，不要糾結于語法問題：ShorterThan（length）似乎并沒有調用operator（）函數？其實它調用了，創建了一個臨時對象。你也可以自己加一些輸出語句看一看。

這篇博文就先記到這里了，仿函數也在STL中大量涉及到，不徹底弄懂仿函數的問題看到STL源碼就會一頭包。后續可能再分享一些關于functor的資料和個人學習心得。

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來源 | dnbc66

責任編輯：haq