仿函數(shù)（函數(shù)對象）和適配器可以說是STL中默默無聞的貢獻(xiàn)者,，它們沒有容器、算法和迭代器那么有名

但是其貢獻(xiàn)卻很大,。這里總結(jié)的主要是書中第7,、8章的內(nèi)容,。

一 仿函數(shù)

  仿函數(shù)又稱函數(shù)對象,，從名字上可以得出，它本質(zhì)上是 一種具有函數(shù)特質(zhì)的對象,， 也即可以像使用函

數(shù)一樣使用該對象,。怎么樣做？重載operator()運(yùn)算符即可,，有了這個(gè)運(yùn)算符,，我們就可以在仿函數(shù)對象后

面加上一對小括號，以此調(diào)用仿函數(shù)所定義的operator(),。STL仿函數(shù)可以分為一元和二元,，或者算術(shù)運(yùn)

算、關(guān)系運(yùn)算和邏輯運(yùn)算,。

  為什么要有仿函數(shù),？在算法的設(shè)計(jì)過程中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)其本質(zhì)往往是不變的（例如排序算法的思想）,，變

化的除了數(shù)據(jù)之外還有操作（例如排序中不一定是比較大小,，也可以是兩兩之間滿足某種關(guān)系）,，仿函數(shù)就

是為了這種情況產(chǎn)生的，它替代原來需要函數(shù)指針的地方,，把這種操作或者策略傳給算法,，使得算法抽象性

更高，也就更通用,。

  為什么不用函數(shù)指針,？很簡單的解釋是抽象性不夠，更進(jìn)一步說是它無法配接,，也就是可以將操作配接在

一起變換為更復(fù)雜的操作（例如compose和bind1st等等方法）,，仿函數(shù)則可以輕松實(shí)現(xiàn)這些配接，使得其功

能異常強(qiáng)大,。

  仿函數(shù)在實(shí)現(xiàn)上是一個(gè)結(jié)構(gòu)體,，并且如上所述重載了operator()運(yùn)算符，所有的仿函數(shù)如果是一元的都繼

承自unary_function,，二元?jiǎng)t繼承自binary_function,因?yàn)槔^承自這兩個(gè)函數(shù)的仿函數(shù)均定義了相應(yīng)型別供

配接時(shí)使用,，也就具有了配接能力。

template <class Arg, class Result>

struct unary_function {

    typedef Arg argument_type;

    typedef Result result_type;

};


template <class Arg1, class Arg2, class Result>

struct binary_function {

    typedef Arg1 first_argument_type;

    typedef Arg2 second_argument_type;

    typedef Result result_type;

}; 

  從以上代碼可以看到,，這兩個(gè)類僅僅只是定義了相應(yīng)型別,，至于STL內(nèi)置的仿函數(shù)則僅僅是重載了()運(yùn)

算，很簡單：

//加法是二元運(yùn)算符所以繼承自binary_function

template <class T>

struct plus : public binary_function<T, T, T> {

    T operator()(const T& x, const T& y) const { return x + y; }

};


//非是一元邏輯運(yùn)算符,，所以繼承自unary_function

template <class T>

struct logical_not : public unary_function<T, bool> {

    bool operator()(const T& x) const { return !x; }

};

二 適配器

  適配器也是一種常用的設(shè)計(jì)模式: 將一個(gè)class的接口轉(zhuǎn)換為另一個(gè)class的接口,，使得原本因接口不兼容

而不能合作的classes可以一起運(yùn)作。一個(gè)通俗的例子是我們筆記本的電源,，一般都會(huì)有一個(gè)適配器把220v

的電壓降到適合筆記本工作的電壓范圍,，這樣筆記本就可以工作在我們常用的電壓環(huán)境了，這就擴(kuò)大了筆記

本的使用場景,，在軟件開發(fā)過程中也是一樣的道理,。

  STL提供三種適配器：改變?nèi)萜鹘涌诘娜萜鬟m配器、改變迭代器接口的迭代器適配器以及改變仿函數(shù)接口

的仿函數(shù)適配器,。前兩者都較為簡單,，而最后一種則是靈活性最大的，有了它我們可以構(gòu)造非常復(fù)雜的表達(dá)

式策略,。

  容器適配器常見的是stack和queue,，他們的底層存儲(chǔ)都是用deque完成的，再在deque上封裝一層接口以

滿足stack和queue的要求,。

  迭代器適配器大致有三種對應(yīng)不同的迭代器行為,，它們以某容器為參數(shù)，直接對容器的迭代器進(jìn)行封

裝,，主要有back_insert_iterator,、front_insert_iterator,、insert_iterator以及reverse_iterator。

  從上面兩個(gè)適配器看,，其原理都是在其內(nèi)部有一個(gè)原來要適配的成員變量,，通過改變接口來實(shí)現(xiàn)，那么仿

函數(shù)的適配器也不例外,。常用的是bind1st,bind2nd,not1,compose1,compose2等等,，這些適配器都是仿函數(shù)

同時(shí)以要適配的仿函數(shù)作為member object。

  仿函數(shù)適配器的實(shí)現(xiàn)主要包括兩塊,，自身的類以及方便使用的函數(shù),，以bind1st為例，它的作用是綁定二

元仿函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)為某指定值,。首先是其定義：

//從它繼承自unary_function即可得知它也是仿函數(shù)

template <class Operation> 

class binder1st

  : public unary_function<typename Operation::second_argument_type,

                          typename Operation::result_type> {

protected:

  Operation op;  //以要適配的仿函數(shù)為成員變量

  typename Operation::first_argument_type value; //第一個(gè)參數(shù)

public:

  binder1st(const Operation& x,

            const typename Operation::first_argument_type& y)

      : op(x), value(y) {} //構(gòu)造函數(shù)里對兩個(gè)成員變量賦值

  typename Operation::result_type

  operator()(const typename Operation::second_argument_type& x) const {

    return op(value, x); //重載并接受第二個(gè)參數(shù),，以完成適配

  }

};

  仿函數(shù)適配器第二個(gè)部分是方便使用的函數(shù)，以讓我們可以像普通函數(shù)一樣使用適配器,，并通過函數(shù)模板

的參數(shù)推導(dǎo)功能來創(chuàng)建適配器對象,。

template <class Operation, class T>

inline binder1st<Operation> bind1st(const Operation& op, const T& x) {

  typedef typename Operation::first_argument_type arg1_type;

  return binder1st<Operation>(op, arg1_type(x));//返回對象

}

  適配器很巧妙的構(gòu)造了這樣一種對象嵌套對象的結(jié)構(gòu)來使得我們可以構(gòu)造很復(fù)雜的語義，這也是函數(shù)指針

所不具備的,，當(dāng)然對于函數(shù)指針STL也提供了ptr_fun來將其變?yōu)楹瘮?shù)對象以獲得適配功能,，成員函數(shù)得使用

mem_fun,mem_fun_ref。

  總的來說,，通過對適配器和仿函數(shù)的學(xué)習(xí)我們看到了STL里面精妙的封裝,，以及對高度抽象的追求，也正

是這些高度抽象使得它更加通用性,。有了這些知識,，我們可以利用系統(tǒng)的迭代器構(gòu)造自己的迭代器，來擴(kuò)展

STL的功能,。