函数对象是通过重载operator()的类对象，可像函数一样调用并保存状态。例如AddValue类通过operator()实现加法操作，支持内联优化和STL算法集成，相比函数指针更灵活高效。
在C++中，函数对象（也称为仿函数，functor）是通过重载调用运算符 operator() 的类对象。它允许对象像函数一样被调用，同时具备比普通函数更强的灵活性，比如可以保存状态信息。
什么是调用运算符重载
调用运算符 operator() 是C++中可以被重载的运算符之一。它使得类的实例能够像函数一样使用括号语法进行调用。
例如，如果你有一个类 MyFunctor，并重载了 operator()，那么你可以像调用函数一样使用该类的对象：
MyFunctor f; f(10); // 实际上调用的是 f.operator()(10)
定义一个简单的函数对象
下面是一个简单的例子，展示如何通过重载 operator() 创建函数对象：
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#includeusing namespace std; class AddValue { private: int bias; public: AddValue(int b) : bias(b) {} // 重载调用运算符 int operator()(int x) { return x + bias; } }; int main() { AddValue add5(5); // 创建函数对象，偏移量为5 cout << add5(10) << endl; // 输出 15 return 0; }
在这个例子中，add5 是一个函数对象，它“记住”了偏移值 5，并在每次调用时使用它。
函数对象的优势
相比普通函数或函数指针，函数对象有以下几个优点：
- 可保存状态：函数对象可以拥有成员变量，从而维持内部状态，而普通函数无法做到这一点。
- 支持内联调用：编译器通常能更好地优化函数对象的调用，尤其是配合模板使用时，性能往往优于函数指针。
- 可用于STL算法：STL中的许多算法（如 sort、for_each、transform）都接受函数对象作为参数。
例如，使用函数对象自定义排序规则：
#include#include #include using namespace std; struct Greater { bool operator()(int a, int b) { return a > b; } }; int main() { vector vec = {3, 1, 4, 1, 5}; sort(vec.begin(), vec.end(), Greater()); for (int x : vec) cout << x << " "; // 输出：5 4 3 1 1 return 0; }
使用 lambda 替代函数对象（C++11起）
C++11引入了lambda表达式，它本质上是编译器自动生成的函数对象。例如：
auto add = [](int x, int y) { return x + y; };
cout << add(3, 4) << endl; // 输出 7
lambda让创建函数对象更加简洁，但在需要复用或携带状态时，手动定义函数对象仍有其价值。
基本上就这些。重载 operator() 是实现函数对象的核心，它让对象具备函数行为，是泛型编程和STL的重要基础。掌握它有助于写出更灵活、高效的C++代码。
