【C++深度剖析教程13】函数对象的分析

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reta1 = a0 + a1;a0 = ret;      //再将a1的值给a0return 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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