C++超详细讲解函数对象-C/C++开发

在c++中,我们把所有能当作函数使用的对象统称为函数对象。它是实现operator()的任何类型,此运算符被称为调用运算符,当调用此操作符时,其表现形式如同普通函数调用一般,因此取名叫函数对象

一、客户需求

编写一个函数

函数可以获得斐波那契数列每项的值
每调用一次返回一个值
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：