c++中什么是函数对象（Functor）_c++仿函数概念与自定义实现示例

函数对象是重载了operator()的类实例，可像函数一样调用并携带状态。例如GreaterThan类通过成员变量threshold保存阈值，在std::count_if中统计大于指定值的元素个数，相比函数指针能内联优化且支持状态存储，比普通函数更灵活高效。C++11的lambda表达式本质也是匿名函数对象，适用于简洁场景，而复杂逻辑推荐自定义函数对象以提升代码可读性与复用性。

在C++中，函数对象（Functor）是指可以像函数一样被调用的对象。它不是普通的函数指针，而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状态，又能像函数一样使用，是STL算法中常用的重要机制。

什么是函数对象（Functor）？

函数对象本质上是一个定义了 operator() 的类对象。当一个对象重载了这个运算符后，就可以像调用函数一样使用它，例如：

obj(args)

这种机制让对象具备“可调用”的特性，同时还能封装数据和行为，比普通函数更灵活。

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函数对象的优势

• 可携带状态：与普通函数或函数指针不同，函数对象可以包含成员变量，保存调用之间的状态。
• 性能更高：编译器通常能内联 operator() 调用，提升执行效率。
• 泛型编程友好：在STL算法中广泛使用，如 std::sort、std::for_each 等都支持传入函数对象。

自定义函数对象示例

下面是一个简单的函数对象，用于判断一个整数是否大于给定值：

阿里云-虚拟数字人

阿里云-虚拟数字人是什么？ ...

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#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

struct GreaterThan {
    int threshold;
    // 构造函数初始化阈值
    GreaterThan(int val) : threshold(val) {}

    // 重载 operator()
    bool operator()(int x) const {
        return x > threshold;
    }
};

int main() {
    std::vector<int> nums = {1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8};

    // 使用函数对象统计大于5的元素个数
    int count = std::count_if(nums.begin(), nums.end(), GreaterThan(5));

    std::cout << "大于5的元素有：" << count << " 个\n";

    return 0;
}

输出结果为：
大于5的元素有：4 个

在这个例子中，GreaterThan 是一个函数对象类，构造时接收一个阈值，每次调用时判断传入值是否更大。由于它是对象，可以灵活设置不同的阈值。

函数对象与lambda表达式的比较

C++11引入了lambda表达式，也可以实现类似功能：

int threshold = 5;
auto isGreater = [threshold](int x) { return x > threshold; };
int count = std::count_if(nums.begin(), nums.end(), isGreater);

lambda本质上会被编译器转换为一个匿名的函数对象。对于简单逻辑，lambda更简洁；对于复杂逻辑或需要复用的情况，自定义函数对象更清晰。

基本上就这些。函数对象是C++中实现“可调用对象”的基础方式之一，理解它有助于深入掌握STL和泛型编程的设计思想。不复杂但容易忽略的是它的状态保持能力——这是普通函数难以做到的。

以上就是c++++中什么是函数对象（Functor）_c++仿函数概念与自定义实现示例的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！