C 高效定義STL比較函式的一些建議

在stl的使用中，我們經常需要自定義比較函式。本文將介紹如何完成這一類的函式，並且給出可靠而高效的使用建議。

mem_fun, ptr_fun, mem_fun_ref主要的任務是為了掩蓋c++語言中乙個內在的語法不一致的問題。

呼叫乙個函式，c++提供了三種方法。

f(x); //  語法1：非成員函式的呼叫。
x.f(); // 語法2：成員函式的呼叫。
p->f(); // 語法3：指標呼叫成員函式。

對於語法1：

#include 
#include 
using
namespace
std;
class widget ;
void test(const widget& one) 
int main()

對於語法2：上面的寫法就不再合適了，後文給出相應解釋。正確的做法如下，呼叫mem_fun_ref。

#include 
#include 
using
namespace
std;
class widget 
};int main()

對於語法3：

#include 
#include 
using
namespace
std;
class widget 
};int main()

這三種不同情況的呼叫寫法。那麼原因究竟是什麼呢？

從以下for_each的實現中，我們可以看出，for_each的實現是基於使用語法1的。

unaryfunction for_each(inputit first, inputit last, unaryfunction f)

return f;

}這是stl中乙個常見的慣例，函式或者函式物件在被呼叫時，總是使用非成員函式的語法形式。所以直接使用語法2和語法3無法通過編譯也就非常顯然了。而mem_fun和mem_fun_ref就是為了把他們轉換為相應的語法1的形式。

mem_fun的宣告是這樣的：

template c>
mem_fun_tc>
mem_fun(r(c::*pmf)());

mem_fun_t是乙個函式物件配接器，他是乙個函式子類，他擁有該函式物件的指標，並且提供了operator()函式,在 operator()中呼叫通過引數傳遞進來的物件上的該成員函式。

與此類似的，mem_fun_ref也做了相同的事情。

所以簡單的說，每次在講乙個成員函式傳遞給乙個stl元件的時候，就要使用它們。

在stl中4個標準的函式配接器(not1, not2, bind1st和bind2nd)都要求一些特殊的型別定義（分別是argument_type, first_argument_type, second_argument_type, return_type）。提供了這些型別定義的函式物件被稱為可配接的函式物件。

#include 
#include 
using
namespace
std;
bool check(int i) 
int main() ;
vector
::iterator iter = find_if(v_i.begin(), v_i.end(), not1(check));
cout
<< *iter << endl;
return
0;}

這個**的意圖是找到第乙個不滿足check的元素。但發現這個函式是不能通過編譯的。原因在與not1需要特殊的型別定義，所以需要做乙個簡單的調整才能通過編譯。

vector::iterator iter = find_if(v_i.begin(), v_i.end(), not1(ptr_fun(check)));

如果你需要編寫函式子類的話，一定要從基結構中繼承。operator()只有乙個引數時，繼承std::unary_function，有兩個引數時，繼承std::binary_function。

#include 
#include 
using
namespace
std;
class check : public unary_function 
bool
operator()(const check& orig) const 
};int main() ;
vector
::iterator iter = find_if(v_i.begin(), v_i.end(), not1(check(1)));
cout
<< *iter << endl;
return
0;}

如果此時沒有繼承於 unary_function

#include 
#include 
using
namespace
std;
struct check : public binary_functionint*, const
int*, bool> 
};int main()

c++和c的標準庫函式都遵循乙個規則，函式指標都是按值傳遞的。

stl函式物件是函式指標的一種抽象和建模形式，所以，按照慣例，在stl中，函式物件在函式之間來回傳遞的時候也是按值傳遞的。這雖然可以通過強制型別來使其按引用傳遞，但這種做法是很危險的。因為stl的某些配接器和演算法在接受函式物件時，會考慮效率，從而使其為引用型別，如果此時你在模板引數中再宣告為引用，引用的引用是不可編譯的。

函式指標是按值傳遞意味著兩件事：

但是檢視禁止多型的函式子同樣是不切實際的，解決方法就是把所需的資料和虛函式從函式子類中分離出來，放在乙個新的類中，然後在函式子類中包含乙個指標，指向這個新類的物件。

例如，你希望建立乙個包含大量資料並且使用了多型性的函式子類：

template
class bpfc : unary_functionvoid> ;

那麼就應該建立乙個小巧的，單態的類，其中包含乙個指標，指向另乙個實現的類，並且所有的資料和虛函式都放在哪個實現類中：

template
class bpfc : unary_functionvoid> 
};template
class bpfcimpl : unary_functionvoid> ;

這裡還有最後乙個問題就是，要謹慎處理bpfc的拷貝建構函式，使其正確地處理它所指向的bpfcimpl物件。簡單的方法是使用引用計數的智慧型指標。shard_ptr。

首先給出幾個概念。

那麼為什麼要確保判別式是純函式呢？

前文我們提到，函式物件是通過傳值傳遞的，所以你應該設計出可以被正確複製的函式物件。除此以外，對於用作判別式的函式物件，當它們被複製時，還有另乙個需要特別注意的地方：接受函式子的stl演算法可能會先建立函式子的副本，然後存放起來再使用這些副本，而且有些stl演算法實現也確實利用了這一特性，而這一特性的直接反應是：要求判別式函式一定是純函式！

加入我們設計了如下的判別式類，在呼叫remove_if就會出現問題。

class badpredicate : public unary_functionbool> 
bool
operator()(const widget&) 
private:
int times;
};

我們來看看remove_if的函式實現就明白了。它的可能實現是這樣的。

forwardit remove_if(forwardit first, forwardit last, unarypredicate p)

else }

本來我們是希望移除第3個元素，但通過這個實現的remove_if實際上我們還刪除了第6個元素。因為predicate被按值傳遞，函式子類被重新構造。

實際上，解決方法最簡單的就是，永遠把operator()宣告為const。但這還不夠，因為即使是const成員函式，還是可以訪問mutable, 非const的區域性static物件，非const的類static物件，非const的全域性物件等等。

上面的例子，就算是嘗試使用static變數也是不行的。因為判別式一定要是純函式！

所以，最重要的一點就是！確保判別式一定是純函式！

C 高效定義STL比較函式的一些建議

一些比較精妙的巨集定義

C 與C 一些比較

一些比較重要的函式

C 高效定義STL比較函式的一些建議

一些比較精妙的巨集定義

C 與C 一些比較

一些比較重要的函式

相關推薦