C++ 標準ライブラリの関数オブジェクト

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関数オブジェクト、つまり ファンクターは、operator() を実装する任意の型です。 この演算子は 呼び出し演算子 と呼ばれます。 適用演算子と呼ばれることもあります。 C++ 標準ライブラリで、関数オブジェクトは、主にコンテナーの並べ替え条件として、およびアルゴリズム内で使用されます。

関数オブジェクトには、直接的な関数呼び出しに勝る 2 つの主な利点があります。 1 つ目に、関数オブジェクトには状態を含めることができます。 2 つ目に、関数オブジェクトは型であるため、テンプレート パラメーターとして使用できます。

関数オブジェクトの作成

関数オブジェクトを作成するには、型を作成し、次のように operator() を実装します。

class Functor
{
public:
    int operator()(int a, int b)
    {
        return a < b;
    }
};

int main()
{
    Functor f;
    int a = 5;
    int b = 7;
    int ans = f(a, b);
}

main 関数の最後の行は関数オブジェクトを呼び出す方法を示しています。 これは関数呼び出しに見えますが、実際には Functor 型の operator() を呼び出しています。 関数オブジェクト呼び出しと関数の呼び出しが類似しているため、関数オブジェクトという用語が生じました。

関数オブジェクトとコンテナー

C++ 標準ライブラリでは、<functional> ヘッダー ファイルにいくつかの関数オブジェクトが含まれています。 これらの関数オブジェクトの用途の 1 つに、コンテナーの並べ替え条件としての使用があります。 たとえば、 set コンテナーは次のように宣言されます。

template <class Key,
    class Traits=less<Key>,
    class Allocator=allocator<Key>>
class set

2 番目のテンプレート引数は、関数オブジェクト lessです。 この関数オブジェクトは、最初のパラメーターが 2 番目のパラメーターよりも小さい場合、true を返します。 一部のコンテナーは要素を並べ替えるので、コンテナーには 2 つの要素を比較する方法が必要です。 比較は、関数オブジェクトを使用して行われます。 関数オブジェクトを作成し、それをコンテナーのテンプレート リストに指定すると、独自の並べ替え条件を定義できます。

関数オブジェクトとアルゴリズム

関数オブジェクトのもう 1 つの用途は、アルゴリズム内での使用です。 たとえば、 remove_if アルゴリズムは次のように宣言されます。

template <class ForwardIterator, class Predicate>
ForwardIterator remove_if(
    ForwardIterator first,
    ForwardIterator last,
    Predicate pred);

remove_if への最後の引数は、ブール値 ( 述語) を返す関数オブジェクトです。 関数オブジェクトの結果が trueの場合、反復子 first と lastでアクセスされている要素がコンテナーから削除されます。 引数 pred には、<functional> ヘッダー内で宣言したいずれかの関数オブジェクトを使用するか、独自の関数オブジェクトを作成できます。

関連項目

C++ 標準ライブラリ リファレンス