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C++ 函数指针和函数对象的区别与联系

WBOY

发布： 2024-08-15 13:15:07

原创

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函数指针直接指向函数，而函数对象重载了 operator() 运算符以实现可调用。两者都是 c++++ 函数调用的有用工具，函数指针高效且无状态，函数对象低效但可带状态。在实战中，函数指针常用于排序函数，函数对象则适用于自定义比较函数。

C++ 函数指针和函数对象的区别与联系

C++ 函数指针和函数对象的区别与联系

简介

函数指针和函数对象是 C++ 中实现面向对象编程的两个重要工具。它们都用于调用函数，但工作方式和用途不同。

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函数指针

函数指针是保存函数地址的变量。它就像一个指向函数的指针。要调用指向函数的函数指针，只需对其进行解引用即可。

语法：

// 声明一个函数指针类型
typedef int (*FunctionPointer)(int);

// 指向一个函数的函数指针
FunctionPointer funcPtr = &myFunction;

// 调用指向函数的函数指针
int result = funcPtr(arg);

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函数对象

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函数对象是一个可调用的类，它重载了 operator() 运算符。函数对象类似于函数，可以传递参数并返回结果。

语法：

// 声明一个函数对象类
class MyFunctionObject {
public:
    int operator()(int arg) {
        return arg * 2;
    }
};

// 创建函数对象
MyFunctionObject funcObj;

// 调用函数对象
int result = funcObj(arg);

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区别

特征	函数指针	函数对象
语法	指向了函数	重载了 `operator()` 运算符
类型	裸指针	类
效率	高效	低效
状态	无状态	可以有状态

联系

虽然函数指针和函数对象的工作方式不同，但它们都是对 C++ 中函数调用的有用的补充。函数指针非常适合低级编程任务，而函数对象则更适合面向对象编程。

实战案例

排序函数中的函数指针：

#include <algorithm>

bool compareDescending(int a, int b) {
    return a > b;
}

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

    // 使用函数指针对向量进行降序排序
    std::sort(nums.begin(), nums.end(), compareDescending);

    for (auto num : nums) {
        std::cout << num << " "; // 输出：5 4 3 2 1
    }
}

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自定义比较函数中的函数对象：

class DescendingComparator {
public:
    bool operator()(int a, int b) const {
        return a > b;
    }
};

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

    // 使用函数对象对向量进行降序排序
    std::sort(nums.begin(), nums.end(), DescendingComparator());

    for (auto num : nums) {
        std::cout << num << " "; // 输出：5 4 3 2 1
    }
}

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