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仿函数和函数指针介绍

article 2025/1/10 20:17:45

在C++中，仿函数（functor）和函数指针都是可以用来引用和调用函数的方式，但它们的实现和使用方法有所不同。下面是对它们的详细介绍及示例。

1. 函数指针

函数指针是指向函数的指针，可以用于调用函数。使用函数指针，可以动态选择要调用的函数。

示例：

#include <iostream>

// 定义一个函数
void greet() {
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
}

// 定义一个函数指针类型
typedef void (*FunctionPointer)();

int main() {
    // 声明一个函数指针并指向函数
    FunctionPointer funcPtr = greet;

    // 通过函数指针调用函数
    funcPtr();

    return 0;
}

2. 仿函数

仿函数是一个重载了operator()的类实例。仿函数可以像普通函数一样被调用，但它们可以保持状态，因此在某些情况下更加灵活。

示例：

#include <iostream>

// 定义一个仿函数类
class Greeter {
public:
    void operator()() {
        std::cout << "Hello, World from Functor!" << std::endl;
    }
};

int main() {
    // 创建仿函数对象
    Greeter greeter;

    // 调用仿函数
    greeter();

    return 0;
}

综合示例

下面是一个完整的示例，展示如何使用函数指针和仿函数。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

// 定义一个函数
void sayHello() {
    std::cout << "Hello from function!" << std::endl;
}

// 定义一个仿函数类
class SayGoodbye {
public:
    void operator()() {
        std::cout << "Goodbye from functor!" << std::endl;
    }
};

int main() {
    // 使用函数指针
    void (*functionPtr)() = sayHello;
    functionPtr(); // 调用函数指针

    // 使用仿函数
    SayGoodbye goodbye;
    goodbye(); // 调用仿函数

    // 使用函数指针与 STL 算法结合
    std::vector<void(*)()> functions = {sayHello, functionPtr};
    for (auto func : functions) {
        func(); // 调用所有注册的函数
    }

    // 使用仿函数与 STL 算法结合
    std::vector<SayGoodbye> functors = {goodbye};
    for (auto& f : functors) {
        f(); // 调用所有注册的仿函数
    }

    return 0;
}