1. 仿函数的基本用法
仿函数是一个类或结构体对象，它通过重载函数调用运算符 operator()，使得该对象可以像普通函数一样被调用。
示例1：实现一个加法器
class Adder {
public:Adder(int num) : num_(num) {} // 构造函数保存状态（加数）// 重载 operator()，执行加法int operator()(int x) const {return x + num_;}private:int num_;
};int main() {Adder add5(5); // 创建一个加5的仿函数std::cout << add5(10); // 输出 15（等价于 add5.operator()(10)）return 0;
}说明：
Adder类的对象add5保存了状态num_ = 5。- 调用
add5(10)时，实际上是调用operator()(10)，实现了10 + 5。
2. 仿函数与STL算法
示例2：用仿函数自定义排序规则
// 仿函数：按字符串长度排序
class CompareLength {
public:bool operator()(const std::string& a, const std::string& b) const {return a.size() < b.size();}
};int main() {std::vector<std::string> words = {"apple", "banana", "cherry", "date"};// 使用仿函数作为排序规则std::sort(words.begin(), words.end(), CompareLength());// 输出排序结果：date apple banana cherryfor (const auto& word : words) {std::cout << word << " ";}return 0;
}说明：
CompareLength的operator()接受两个字符串，比较它们的长度。std::sort通过仿函数对象实现自定义排序。
3. 仿函数保存复杂状态
示例3：统计函数调用次数
class Counter {
public:Counter() : count_(0) {}void operator()(int x) {std::cout << x << " ";count_++;}int getCount() const { return count_; }private:int count_;
};int main() {std::vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5};Counter counter;// 遍历容器并统计元素个数std::for_each(nums.begin(), nums.end(), counter);std::cout << "\nCount: " << counter.getCount(); // 输出 Count: 5return 0;
}说明：
Counter的仿函数在每次调用时递增计数器，实现状态保存。
4. 仿函数与模板结合
示例4：泛型乘法器
template <typename T>
class Multiplier {
public:Multiplier(T factor) : factor_(factor) {}T operator()(T x) const {return x * factor_;}private:T factor_;
};int main() {Multiplier<int> times3(3);std::cout << times3(4); // 输出 12Multiplier<double> times2_5(2.5);std::cout << times2_5(4.0); // 输出 10.0return 0;
}说明：
- 模板仿函数可以处理任意类型（如
int或double）。
总结
- 仿函数的优势：
- 可保存状态（通过成员变量）。
- 支持模板和复杂逻辑。
- 与STL算法无缝配合（如
std::sort,std::transform）。
- 适用场景：
- 需要复用或模板化的函数逻辑。
- 需要保存多次调用之间的状态。
- 替代C风格函数指针，提升安全性和性能。
