c++中函数对象是什么_函数对象(仿函数)的概念与使用

函数对象是重载了operator()的类实例，可像函数一样调用并保存状态。例如struct Add{int operator()(int a, int b){return a+b;}};Add add_obj;add_obj(3,5)返回8。相比函数指针，函数对象能存储状态（如Counter结构体记录调用次数）、支持内联优化且更契合泛型编程。STL算法如sort接受函数对象自定义逻辑，如Greater{}实现降序排序；标准库还提供plus、less等预定义函数对象。C++11的lambda表达式本质是编译器生成的匿名函数对象，如[](int a,int b){return a*b;}等价于手写functor，简化了语法。函数对象为STL核心机制之一，提升代码灵活性与性能。

在C++中，函数对象（也称为仿函数，英文是 functor）是指可以像函数一样被调用的对象。它本质上是一个类或结构体的实例，该类重载了函数调用运算符 operator()。因此，函数对象既可以拥有类似函数的行为，又能保存状态，比普通函数更加灵活。

函数对象的基本概念

函数对象的核心在于重载 operator()。当一个类定义了这个操作符后，它的实例就可以像函数一样被调用。

例如：

struct Add {
    int operator()(int a, int b) {
        return a + b;
    }
};
// 使用
Add add_obj;
int result = add_obj(3, 5);  // 像函数一样调用

这里的 add_obj 就是一个函数对象。它不是函数指针，也不是lambda表达式，而是一个具有函数行为的对象。

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函数对象的优势

相比普通函数和函数指针，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，用于记录调用之间的状态。
• 支持内联优化：编译器更容易对函数对象的调用进行内联，提升性能。
• 泛型编程友好：在STL算法中广泛使用，比如 std::sort、std::for_each 等都接受函数对象作为参数。

举个带状态的例子：

struct Counter {
    int count;
    Counter() : count(0) {}
void operator()() {
    ++count;
}
};

							

								
								

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本文档是lua-5.1中文手册；Lua 是一个扩展式程序设计语言，它被设计成支持通用的过程式编程，并有相关数据描述的设施。 Lua 也能对面向对象编程，函数式编程，数据驱动式编程提供很好的支持。它可以作为一个强大、轻量的脚本语言，供任何需要的程序使用。 Lua 是一个自由软件，它的使用许可决定了对它的使用过程一般没有任何保证。希望本文档会给有需要的朋友带来帮助；感兴趣的朋友可以过来看看
								
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Counter c;
c(); 
c();
// 此时 c.count 的值为 2
函数对象在STL中的使用
STL 中很多算法允许传入函数对象来自定义操作。例如，自定义排序规则：
#include 
#include 
struct Greater {
bool operator()(int a, int b) {
return a > b;
}
};
std::vector vec = {3, 1, 4, 1, 5};
std::sort(vec.begin(), vec.end(), Greater{});
这段代码将数组按降序排列，Greater{} 创建了一个临时的函数对象作为比较规则。
STL 还预定义了一些常用的函数对象，如：

std::plus
std::less
std::multiplies
std::negate

这些位于  头文件中，可以直接使用。
Lambda与函数对象的关系
C++11 引入的 lambda 表达式本质上会被编译器转换为一个匿名的函数对象。例如：
auto mul = [](int a, int b) { return a * b; };
mul(4, 5);  // 调用
编译器会生成一个类，其中重载了 operator()，其行为与手写的函数对象一致。因此，lambda 是函数对象的一种便捷写法。
基本上就这些。函数对象是C++泛型编程的重要组成部分，理解它有助于更好地使用STL和编写高性能代码。