C++函數(shù)對(duì)象與函數(shù)指針不同之處
在C++編程語(yǔ)言中，有很多功能都與C語(yǔ)言相通，比如指針的應(yīng)用等等。在這里我們介紹的則是一種類似于函數(shù)指針的C++函數(shù)對(duì)象的相關(guān)介紹。C++函數(shù)對(duì)象不是函數(shù)指針。但是，在程序代碼中，它的調(diào)用方式與函數(shù)指針一樣，后面加個(gè)括號(hào)就可以了。這是入門級(jí)的隨筆，說(shuō)的是函數(shù)對(duì)象的定義，使用，以及與函數(shù)指針，成員函數(shù)指針的關(guān)系。
C++函數(shù)對(duì)象實(shí)質(zhì)上是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了operator()--括號(hào)操作符--的類。例如：
- class Add
- {
- public:
- int operator()(int a, int b)
- {
- return a + b;
- }
- };
- Add add; // 定義函數(shù)對(duì)象
- cout << add(3,2); // 5
函數(shù)指針版本就是：
- int AddFunc(int a, int b)
- {
- return a + b;
- }
- typedef int (*Add) (int a, int b);
- Add add = &AddFunc;
- cout << add(3,2); // 5
呵呵，除了定義方式不一樣，使用方式可是一樣的。都是：
- cout << add(3,2);
既然C++函數(shù)對(duì)象與函數(shù)指針在使用方式上沒(méi)什么區(qū)別，那為什么要用函數(shù)對(duì)象呢？很簡(jiǎn)單，函數(shù)對(duì)象可以攜帶附加數(shù)據(jù)，而指針就不行了。下面就舉個(gè)使用附加數(shù)據(jù)的例子：
- class less
- {
- public:
- less(int num):n(num){}
- bool operator()(int value)
- {
- return value < n;
- }
- private:
- int n;
- };
使用的時(shí)候：
- less isLess(10);
- cout << isLess(9) << " " << isLess(12); // 輸出 1 0
這個(gè)例子好象太兒戲了，換一個(gè)：
- const int SIZE = 5;
- int array[SIZE] = { 50, 30, 9, 7, 20};
- // 找到小于數(shù)組array中小于10的第一個(gè)數(shù)的位置
- int * pa = std::find_if(array, array + SIZE, less(10));
// pa 指向 9 的位置- // 找到小于數(shù)組array中小于40的第一個(gè)數(shù)的位置
- int * pb = std::find_if(array, array + SIZE, less(40));
// pb 指向 30 的位置
這里可以看出C++函數(shù)對(duì)象的方便了吧？可以把附加數(shù)據(jù)保存在函數(shù)對(duì)象中，是函數(shù)對(duì)象的優(yōu)勢(shì)所在。
它的弱勢(shì)也很明顯，它雖然用起來(lái)象函數(shù)指針，但畢竟不是真正的函數(shù)指針。在使用函數(shù)指針的場(chǎng)合中，它就無(wú)能為力了。例如，你不能將函數(shù)對(duì)象傳給qsort函數(shù)！因?yàn)樗唤邮芎瘮?shù)指針。
要想讓一個(gè)函數(shù)既能接受函數(shù)指針，也能接受函數(shù)對(duì)象，最方便的方法就是用模板。如：
- template<typename FUNC>
- int count_n(int* array, int size, FUNC func)
- {
- int count = 0;
- for(int i = 0; i < size; ++i)
- if(func(array[i]))
- count ++;
- return count;
- }
這個(gè)函數(shù)可以統(tǒng)計(jì)數(shù)組中符合條件的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，如：
- const int SIZE = 5;
- int array[SIZE] = { 50, 30, 9, 7, 20};
- cout << count_n(array, SIZE, less(10)); // 2
- 用函數(shù)指針也沒(méi)有問(wèn)題：
- bool less10(int v)
- {
- return v < 10;
- }
- cout << count_n(array, SIZE, less10); // 2
另外，C++函數(shù)對(duì)象還有一個(gè)函數(shù)指針無(wú)法匹敵的用法：可以用來(lái)封裝類成員函數(shù)指針！因?yàn)楹瘮?shù)對(duì)象可以攜帶附加數(shù)據(jù)，而成員函數(shù)指針缺少一個(gè)類實(shí)體(類實(shí)例)指針來(lái)調(diào)用，因此，可以把類實(shí)體指針給函數(shù)對(duì)象保存起來(lái)，就可以用于調(diào)用對(duì)應(yīng)類實(shí)體成員函數(shù)了。
- template<typename O>
- class memfun
- {
- public:
- memfun(void(O::*f)(const char*), O* o): pFunc(f), pObj(o){}
- void operator()(const char* name)
- {
- (pObj->*pFunc)(name);
- }
- private:
- void(O::*pFunc)(const char*);
- O* pObj;
- };
- class A
- {
- public:
- void doIt(const char* name)
- { cout << "Hello " << name << "!";}
- };
- A a;
- memfun<A> call(&A::doIt, &a); // 保存 a::doIt指針以便調(diào)用
- call("Kitty"); // 輸出 Hello Kitty!
大功告成了，終于可以方便保存成員函數(shù)指針，以備調(diào)用了。#t#
不過(guò)，現(xiàn)實(shí)是殘酷的。函數(shù)對(duì)象雖然能夠保有存成員函數(shù)指針和調(diào)用信息，以備象函數(shù)指針一樣被調(diào)用，但是，它的能力有限，一個(gè)函數(shù)對(duì)象定義，最多只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)指定參數(shù)數(shù)目的成員函數(shù)指針。
標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的mem_fun就是這樣的一個(gè)函數(shù)對(duì)象，但是它只能支持0個(gè)和1個(gè)參數(shù)這兩種成員函數(shù)指針。如 int A::func()或void A::func(int)、int A::func(double)等等，要想再多一個(gè)參數(shù)如：int A::func(int, double)，不好意思，不支持。想要的話，只有我們自已寫了。
而且，就算是我們自已寫，能寫多少個(gè)？5個(gè)？10個(gè)？還是100個(gè)（這也太恐怖了）？
好在boost庫(kù)提供了boost::function類，它默認(rèn)支持10個(gè)參數(shù)，最多能支持50個(gè)函數(shù)參數(shù)(多了，一般來(lái)說(shuō)這夠用了。但它的實(shí)現(xiàn)就是很恐怖的：用模板部份特化及宏定義，弄了幾十個(gè)模板參數(shù)，偏特化(編譯期)了幾十個(gè)函數(shù)對(duì)象。
C++0x已經(jīng)被接受的一個(gè)提案，就是可變模板參數(shù)列表。用了這個(gè)技術(shù)，就不需要偏特化無(wú)數(shù)個(gè)C++函數(shù)對(duì)象了，只要一個(gè)函數(shù)對(duì)象模板就可以解決問(wèn)題了。
