C++超详细讲解函数对象

目录

• 一、客户需求
• 二、存在的问题
• 三、解决方案
• 四、函数对象
• 五、小结

一、客户需求

编写一个函数

1. 函数可以获得斐波那契数列每项的值
2. 每调用一次返回一个值
3. 函数可根据需要重复使用

下面来看第一个解决方案：

#include <iostream>
using namespace std;
int fib()
{
    static int a0 = 0;
    static int a1 = 1;
    int ret = a1;
    a1 = a0 + a1;
    a0 = ret;
    return ret;
}
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;
}

输出结果如下：

二、存在的问题

函数一旦开始调用就无法重来

• 静态局部变量处于函数内部，外界无法改变
• 函数为全局函数，是唯一的，无法多次独立使用
• 无法指定某个具体的数列项作为初始值

三、解决方案

函数对象

• 使用具体的类对象取代函数
• 该类的对象具备函数调用的行为
• 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

四、函数对象

函数调用操作符（( )）

• 只能通过类的成员函数重载
• 可以定义不同参数的多个重载函数

所以最终解决方案如下：

#include <iostream>
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++)
        {
            int t = a1;
            a1 = a0 + a1;
            a0 = t;
        }
    }
    int operator () ()
    {
        int ret = a1;
        a1 = a0 + a1;
        a0 = ret;
        return ret;
    }
};
int main()
{
    Fib fib;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        cout << fib() << 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;
}

输出结果如下：

五、小结

• 函数调用操作符（( )）是可重载的
• 函数调用操作符只能通过类的成员函数重载
• 函数调用操作符可以定义不同参数的多个重载函数
• 函数对象用于在工程中取代函数指针