operator

C++operator（）（重载⼩括号运算符）

分类专栏：C++总结重载⼩括号运算符⽂章标签：operator()重载⼩括号运算符仿函数

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在C++语⾔中有时候需要重载运算符:()，今天我们主要介绍它主要应⽤的场合。

仿函数

先考虑⼀个简单的例⼦：假设有⼀个vector，你的任务是统计长度⼩于5的string的个数，如果使⽤count_if函数的话，你的代码可能长成

这样：

其中count_if函数的第三个参数是⼀个函数指针，返回⼀个bool类型的值。⼀般的，如果需要将特定的阈值长度也传⼊的话，我们可能将函

数写成这样：

这个函数看起来⽐前⾯⼀个版本更具有⼀般性，但是他不能满⾜count_if函数的参数要求：count_if要求的是unaryfunction（仅带有⼀个

参数）作为它的最后⼀个参数。所以问题来了，怎么样找到以上两个函数的⼀个折中的解决⽅案呢？

这个问题其实可以归结于⼀个dataflow的问题，要设计这样⼀个函数，使其能够access这个特定的length值，回顾我们已有的知识，有2

种解决⽅案可以考虑：

函数的参数：

这种⽅法我们已经讨论过了，多个参数不适⽤于count_if函数；

全局变量：

我们可以将长度阈值设置成⼀个全局变量，代码可能像这样：

这段代码看似很不错，实则不符合规范，刚重要的是，它不优雅。原因有以下⼏点要考虑：

容易出错：

为什么这么说呢，我们必须先初始化maxLength的值，才能继续接下来的⼯作，如果我们忘了，则可能⽆法得到正确答案。此外，变量

maxLength和函数LengthIsLessThan之间是没有必然联系的，编译器⽆法确定在调⽤该函数前是否将变量初始化，给码农平添负担；

没有可拓展性：

如果我们每遇到⼀个类似的问题就新建⼀个全局变量，尤其是多⼈合作写代码时，很容易引起命名空间污染（namespacepolution）的问

题；当范围域内有多个变量时，我们⽤到的可能不是我们想要的那个；

全局变量的问题：

每当新建⼀个全局变量，即使是为了coding的便利，我们也要知道我们应该尽可能的少使⽤全局变量，因为它的cost很⾼；⽽且可能暗⽰

你这⾥有⼀些待解决的优化⽅案。

说了这么多，还是要回到我们原始的那个问题，有什么解决⽅案呢？答案当然就是这篇⽂章的主题部分：仿函数。我们的初衷是想设计⼀个

unaryfunction，使其能做binaryfunction的⼯作，这看起来并不容易，但是仿函数能解决这个问题。

1boolLengthIsLessThanFive(conststring&str){

()<5;

3}

4intres=std::count_if((),(),LengthIsLessThanFive);

1boolLenthIsLessThan(conststring&str,intlen){

()

3}

1intmaxLength;

2boolLengthIsLessThan(conststring&str){

()

4}

5intres=std::count_if((),(),LengthIsLessThan);

先来看仿函数的通俗定义：仿函数（functor）⼜称为函数对象（functionobject）是⼀个能⾏使函数功能的类。仿函数的语法⼏乎和我们

普通的函数调⽤⼀样，不过作为仿函数的类，都必须重载operator()运算符，举个例⼦：

仿函数其实是上述解决⽅案中的第3种⽅案：成员变量。成员函数可以很⾃然的访问成员变量：

我相信这个例⼦能让你体会到⼀点点仿函数的作⽤了；它既能想普通函数⼀样传⼊给定数量的参数，还能存储或者处理更多我们需要的有⽤

信息。

让我们回到count_if的问题中去，是不是觉得问题变得豁然开朗了？

count_if((),(),ShorterThan(length));//直接调⽤即可

这⾥需要注意的是，不要纠结于语法问题：ShorterThan(length)似乎并没有调⽤operator()函数？其实它调⽤了，创建了⼀个临时对象。

你也可以⾃⼰加⼀些输出语句看⼀看。

1classFunc{

2public:

3voidoperator()(conststring&str)const{

4cout<

5}

6};

7FuncmyFunc;

8myFunc("helloworld!");

9output:helloworld!

1classStringAppend{

2public:

3explicitStringAppend(conststring&str):ss(str){}

4

5voidoperator()(conststring&str)const{

6cout<

7}

8

9private:

10conststringss;

11};

12

13StringAppendmyFunc("isworld");

14myFunc("hello");

15output:helloisworld

1classShorterThan{

2public:

3explicitShorterThan(intmaxLength):length(maxLength){}

4booloperator()(conststring&str)const{

()

6}

7private:

8constintlength;

9};

类型转换

C++中可以定义类型转换函数，将类对象转换为其他类型，函数原型为：operatorType()类型转换函数与转换构造函数具有同等的地位；

类型转换函数使得编译器有能⼒将对象转化为其他类型；

编译器能够隐式的使⽤类型转换函数；

转换为普通数据类型

1#include

2#include

3usingnamespacestd;

4classTest

5{

6

7public:

8Test(inti=0)

9{

10mValue=i;

11}

12intvalue()

13{

14returnmValue;

15}

16operatorint()

17{

18returnmValue;

19}

20

21private:

22intmValue;

23};

24

25intmain()

26{

27Testt(100);

28inti=t;

29

30cout<<"()="<<()<

31cout<<"i="<

32

33return0;

34}

35

36类类型之间的转换

37#include

38#include

39

40classTest;

41

42classValue

43{

44public:

45Value()

46{

47

48}

49

50Value(Test&t)//fal

51//explicitValue(Test&t)//Ok

52{

53std::cout<<"explicitValue(Test&t)"<

54}

55};

56

57classTest

从输出结果我们可以发现：转换构造函数和类型转换函数发⽣冲突了，编译器不知道应该调⽤哪个函数。因此发⽣了错误。

当然我们可以使⽤explicit关键字抑制隐式的转换构造函数，让程序只调⽤类型转换函数。但是，我们⽆法抑制隐式的类型转换函数。

57classTest

58{

59intmValue;

60

61public:

62Test(inti=0)

63{

64mValue=i;

65}

66

67intvalue()

68{

69returnmValue;

70}

71

72operatorValue()

73{

74Valueret;

75std::cout<<"operatorValue()"<

76returnret;

77}

78};

79

80intmain()

81{

82Testt(100);

83Valuev=t;

84

85return0;

86}