C++ 標準程式庫的函式物件

發行項
10/12/2023

「函式物件」(Function Object) 或 「函子」(Functor) 是實作 operator() 的任何類型。這個運算子稱為 「呼叫運算子」 (Call Operator)，有時也稱為 「應用運算子」(Application Operator)。 C++ 標準程式庫主要是將函式物件當作容器的排序準則來使用，以及用於演算法中。

與直接呼叫函式相較下，函式物件提供兩個主要優點。第一個優點是函式物件可以包含狀態。第二個優點是函式物件是一種類型，因此可以做為樣板參數。

建立函式物件

若要建立函式物件，請建立一種類型並實作 operator()，例如：

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 函式的最後一行示範如何呼叫函式物件。此呼叫看起來像對函式的呼叫，但它實際上是呼叫 Functor 類型的 operator（）。呼叫函式物件與函式之間的這點相似性，導致產生了函式物件一詞。

函式物件和容器

C++ 標準程式庫包含標頭檔中的數個函式物件 <functional> 。這些函式物件的一個用途是做為容器的排序準則。例如， set 容器的宣告方式如下：

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

第二個樣板引數是函式物件 less。如果第一個參數小於第二個參數，則此函式物件會傳 true 回。由於某些容器會排序其元素，因此容器需要比較兩個元素的方式。比較是使用函式物件來完成。您可以建立一個函式物件，並在容器的樣板清單中指定這個物件，來為容器定義自己的排序準則。

函式物件和演算法

函式物件也可用於演算法。例如， remove_if 演算法的宣告方式如下：

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

傳遞給 remove_if 的最後一個引數是傳回布林值 ( 「述詞」(Predicate)) 的函式物件。如果函式物件的結果為 true，則會從迭代器 first 和 last所存取的容器中移除該項目。您可以使用引數 pred 標頭中 <functional> 宣告的任何函式物件，也可以建立自己的物件。

另請參閱

C++ 標準程式庫參考