C 自定義比較仿函式函式與過載操作符

cpp 比 c 方便不少不光因為其支援物件導向支援class，同樣還因為其支援泛型程式設計，有方便的stl庫。泛型要比巨集強大的多，是一種設計更巧妙的編譯期動態機制，型別安全，使得一些通用演算法的封裝變得十分方便。模板操作的是型別，特化的時候編譯器會做型別推導，這是模板乙個核心特徵。

根據c++標準，當乙個模板不被用到時它就不應該被具體化。對於cpp編譯器是如何特化，編譯成最終**，用到了惰性求值和模式匹配。這篇文章簡單介紹了這兩個原理：學習haskell。

對於實際的使用，記住下面兩點：

這裡主要說一下 c++ 標準庫，尤其是stl涉及比較操作時的常用比較器。這裡是stl源**。

傳入函式編譯器來做型別推導，進行模板特化。看sort函式的模板宣告：

// 可以看出，排序要求容器支援隨機訪問迭代器，類似於陣列的那種下標偏移訪問
// 這裡 _compare 是型別， __comp 是例項，呼叫 sort 需要傳入的就是 __comp 例項
template
inline
void sort(_randomaccessiter __first, _randomaccessiter __last,
_compare __comp)

乙個例子如下：

typedef
struct tagnode node;
bool comp(const node &a, const node &b)
int main()
, , , , };
// 編譯器會進行型別推導做模板特化 
sort(a, a + 5, comp);
return
0;}

仿函式functor的英文解釋為something that performs a function，即其行為類似函式的東西。c++中的仿函式是通過在類中過載()運算子實現，使你可以像使用函式一樣來建立類的物件。要求傳入仿函式的地方也很好理解，一般c++模板，尖括號<>裡面放的是型別，自然這需要比較器的時候傳入的也是比較器的型別，這就是用到仿函式的地方。

首先，看一下stl原始碼的模板宣告：

// map 和 set 底層儲存結構式都是紅黑樹
// forward declarations of operators == and <, needed for friend declarations.
template
class _compare __stl_dependent_default_tmpl(less<_key>),
class _alloc = __stl_default_allocator(_tp) >
class
map;
template
),class _alloc = __stl_default_allocator(_key) >
class
set;
// priority_queue 有優先順序，要求元素可比較。queue 和 priority_queue 預設的底層儲存結構也不同
// queue 預設用的是 deque 雙端佇列，priority_queue 用的是 vector
// priority_queue 實現使用的預設比較是 operator< ,是最大堆資料結構，即佇列頭元素值最大
template
class _sequence __stl_dependent_default_tmpl(deque
<_tp>) >
class
queue;
template
class _sequence __stl_dependent_default_tmpl(vector
<_tp>),
class _compare
__stl_dependent_default_tmpl(less)
class priority_queue; // 注意點：如果自己傳入自己的仿函式比較，那麼第二個儲存型別也要傳入不能預設

對於priority_queue用法，這篇文章裡的例子很不錯stl裡的priority_queue用法。

乙個注意點就是：如果使用自定義比較，使用仿函式，那麼使用時必然也要傳入第二個模板型別引數，要麼都預設，要麼都傳入。下面給乙個例子：

#include 
#include 
using
namespace
std;
typedef
struct tagnode
node;
/* 針對某種型別的自定義比較仿函式，cpp 中 struct 相當於全部 public 的 class */
struct classcomp
};int main()
, , , , };
// classcomp 必須是針對 node 型別的比較仿函式，第二個預設儲存結構也不能少
priority_queuevector
, classcomp> prique;
for(unsigned
int i = 0; i < sizeof(a)/sizeof(a[0]); ++i) 
while(!prique.empty()) 
return
0;}

過載<運算子，這種方式通用性會比較強，這種方式使得複雜結構變得像基本資料型別一樣可比較了。這樣就不用傳比較器了，因為預設的比較器這時已經生效了。對於 cpp **，過載運算子不管對於 struct 還是 class 都是很方便的，都是在自己定義的結構體或類型別裡加乙個過載的函式即可。這種方法缺點也是比較明顯的，如果有兩個模板容器對同一自定義資料結構(結構體或者類)需要不同的比較器，那麼過載<這種方法就沒有上面的自定義比較器(比較函式或者仿函式)適用了。

同樣給個例子：

#include 
#include 
using
namespace
std;
// 過載運算子 讓cpp**的表達力有很大提公升，比如map過載可以翻遍用獲取指定key的value
// 還有如果定義了一些矩陣運算什麼的，過載 * 就更加方便靈活了
struct node
};int main()
, , , , };
priority_queueprique; //node 型別過載了 < ,變得像 int 等基本資料型別一樣可比較了
for(unsigned
int i = 0; i < sizeof(a)/sizeof(a[0]); ++i) 
while(!prique.empty()) 
return
0;}

對於 cpp 中需要自定義比較時，如果以後的操作比較都是定的，可以用過載，否則還是用自定義比較函式和仿函式。還有就是stl中優先順序佇列priority_queue, 自定義仿函式是模板的第三個型別，如果自定了那麼第二個模板引數也要傳入，一般用vector就可以。

c++ 自定義比較：仿函式、函式與過載操作符

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