C++的operator()怎么使用

这篇文章主要介绍“C++的operator()怎么使用”，在日常操作中，相信很多人在C++的operator()怎么使用问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”C++的operator()怎么使用”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

在C++语言中有时候需要重载运算符: ()，今天我们主要介绍它主要应用的场合。

仿函数
先考虑一个简单的例子：假设有一个vector，你的任务是统计长度小于5的string的个数，如果使用count_if函数的话，你的代码可能长成这样：

 bool LengthIsLessThanFive(const string& str) {
      return str.length() < 5;    
 }
 int res = std::count_if(vec.begin(), vec.end(), LengthIsLessThanFive);

其中count_if函数的第三个参数是一个函数指针，返回一个bool类型的值。一般的，如果需要将特定的阈值长度也传入的话，我们可能将函数写成这样：

 bool LenthIsLessThan(const string& str, int len) {
     return str.length()<len;
 }

这个函数看起来比前面一个版本更具有一般性，但是他不能满足count_if函数的参数要求：count_if要求的是unary function（仅带有一个参数）作为它的最后一个参数。所以问题来了，怎么样找到以上两个函数的一个折中的解决方案呢？

这个问题其实可以归结于一个data flow的问题，要设计这样一个函数，使其能够access这个特定的length值，回顾我们已有的知识，有2种解决方案可以考虑：

函数的参数：
这种方法我们已经讨论过了，多个参数不适用于count_if函数；

全局变量：
我们可以将长度阈值设置成一个全局变量，代码可能像这样：

  int maxLength;
  bool LengthIsLessThan(const string& str) {
      return str.length() < maxLength;
  }
  int res = std::count_if(vec.begiin(), vec.end(), LengthIsLessThan);

这段代码看似很不错，实则不符合规范，刚重要的是，它不优雅。原因有以下几点要考虑：

容易出错：
为什么这么说呢，我们必须先初始化maxLength的值，才能继续接下来的工作，如果我们忘了，则可能无法得到正确答案。此外，变量maxLength和函数LengthIsLessThan之间是没有必然联系的，编译器无法确定在调用该函数前是否将变量初始化，给码农平添负担；
没有可拓展性：
如果我们每遇到一个类似的问题就新建一个全局变量，尤其是多人合作写代码时，很容易引起命名空间污染（namespace polution）的问题；当范围域内有多个变量时，我们用到的可能不是我们想要的那个；
全局变量的问题：
每当新建一个全局变量，即使是为了coding的便利，我们也要知道我们应该尽可能的少使用全局变量，因为它的cost很高；而且可能暗示你这里有一些待解决的优化方案。
说了这么多，还是要回到我们原始的那个问题，有什么解决方案呢？答案当然就是这篇文章的主题部分：仿函数。我们的初衷是想设计一个unary function，使其能做binary function的工作，这看起来并不容易，但是仿函数能解决这个问题。

先来看仿函数的通俗定义：仿函数（functor）又称为函数对象（function object）是一个能行使函数功能的类。仿函数的语法几乎和我们普通的函数调用一样，不过作为仿函数的类，都必须重载operator()运算符，举个例子：

 class Func{
     public:
         void operator() (const string& str) const {
             cout<<str<<endl;
         }
 };
 Func myFunc;
 myFunc("helloworld!");
 output: helloworld!

仿函数其实是上述解决方案中的第3种方案：成员变量。成员函数可以很自然的访问成员变量：

 class StringAppend{
      public:
          explicit StringAppend(const string& str) : ss(str){}
  
          void operator() (const string& str) const{
               cout<<str<<' '<<ss<<endl;
          }
      
      private:
         const string ss;  
 };
 
 StringAppend myFunc("is world");
 myFunc("hello");
 output: hellois world

我相信这个例子能让你体会到一点点仿函数的作用了；它既能想普通函数一样传入给定数量的参数，还能存储或者处理更多我们需要的有用信息。

让我们回到count_if的问题中去，是不是觉得问题变得豁然开朗了？

 class ShorterThan {
     public:
         explicit ShorterThan(int maxLength) : length(maxLength) {}
         bool operator() (const string& str) const {
             return str.length() < length;
         }
     private:
         const int length;
 };

count_if(myVector.begin(), myVector.end(), ShorterThan(length)); //直接调用即可
这里需要注意的是，不要纠结于语法问题：ShorterThan(length)似乎并没有调用operator()函数？其实它调用了，创建了一个临时对象。你也可以自己加一些输出语句看一看。

类型转换
C++中可以定义类型转换函数，将类对象转换为其他类型，函数原型为：operator Type()

类型转换函数与转换构造函数具有同等的地位；
类型转换函数使得编译器有能力将对象转化为其他类型；
编译器能够隐式的使用类型转换函数；
转换为普通数据类型
    #include <iostream>
    #include <string>
    using namespace std;
    class Test
    {
       
    public:
        Test(int i = 0)
        {
            mValue = i;
        }
        int value()
        {
            return mValue;
        }
        operator int ()
        {
            return mValue;
        }
        
    private:
           int mValue;
    };
    
    int main()
    {   
        Test t(100);
        int i = t;
    
        cout << "t.value() = " << t.value() << endl;
        cout << "i = " << i << endl;
    
        return 0;
    }

类类型之间的转换
#include <iostream>
#include <string>

class Test;

class Value
{
public:
    Value()
    {

    }

    Value(Test& t) // false
    // explicit Value(Test& t) // Ok
    {
        std::cout << "explicit Value(Test& t)" << std::endl;                                        
    }            
};

class Test
{
    int mValue;

public:
    Test(int i = 0)
    {
        mValue = i;                                
    }

    int value()
    {
        return mValue;                                    
    }

    operator Value()
    {
        Value ret;
        std::cout << "operator Value()" << std::endl;
        return ret;                                                
    }                    
};

int main()
{   
    Test t(100);
    Value v = t;

    return 0;                
}

从输出结果我们可以发现：转换构造函数和类型转换函数发生冲突了，编译器不知道应该调用哪个函数。因此发生了错误。
当然我们可以使用explicit关键字抑制隐式的转换构造函数，让程序只调用类型转换函数。但是，我们无法抑制隐式的类型转换函数

到此，关于“C++的operator()怎么使用”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注亿速云网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！