如何在 C++ 中有效使用 STL 函数对象？

C++ 中的 STL 函数对象提供了一种高效且灵活的方式来处理容器数据，包括一元函数对象（接受 1 个参数并返回结果）、二元函数对象（接受 2 个参数并返回结果）和仿函数（重载了函数调用运算符）。函数对象具有可重用性、可扩展性和性能优化等优势。实战案例中，std::transform() 函数使用 std::negate<> 函数对象对容器中的每个元素取反。技巧包括使用内联函数对象、创建自定义 Lambda 表达式、将函数对象作为返回值以及了解函数对象的语义和限制。

如何在 C++ 中有效使用 STL 函数对象

标准模板库 (STL) 提供了丰富的函数对象集合，可用于对容器数据进行高效而灵活的操作。

函数对象的类型和用途

• 一元函数对象：接受一个参数并返回一个结果，例如 std::negate<>（取反）。
• 二元函数对象：接受两个参数并返回一个结果，例如 std::plus<>（加法）。
• 仿函数：重载了函数调用运算符以便对其进行调用，例如 std::greater<>（比较大小）。

使用函数对象的优势

• 可重用性：可以将函数对象保存为变量并重复使用，避免重复编写代码。
• 可扩展性：可以创建自己的函数对象以满足特定需求，扩展 STL 的功能。
• 性能优化：函数对象通常内联，导致比常规函数更好的性能。

实战案例：使用 std::transform()

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

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

    // 使用 std::negate<> 对容器中的每个元素取反
    std::transform(numbers.begin(), numbers.end(), numbers.begin(), std::negate<>());

    // 输出取反后的结果
    for (auto number : numbers) {
        std::cout << number << " ";
    }

    return 0;
}

输出：

-1 -2 -3 -4 -5

使用函数对象的技巧

• 优先使用内联函数对象以提高性能。
• 使用 Lambda 表达式创建自定义函数对象。
• 考虑将函数对象作为返回值，实现代码重用。
• 了解函数对象的语义和限制。

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