C++函数对象初探

什么是函数对象呢？先让我们看一个例子，需要写一个随机数生成函数RandGen，生成的随机数要小于函数参数limit。

int RandGen(int limit) {
    return int(std::rand()) % limit;
}

代码很简单，输入limit，利用标准库STL来返回一个rand()除以limit的余数。现在改变一下要求，要求写一个没有参数的函数，返回一个随机数，这个随机数要小于limit。等等...没有参数？那怎么知道limit是多少呢？别急，使用函数对象或者叫function object可以很好地帮我们完成任务。代码如下，

class URandGen {
    int limit;
public:
    URandGen(int lim) : limit(lim) {}
    int operator()() {
        int i = int(std::rand()) % limit;
        return i;
    }
};

这里面比较特殊的就是对operator()操作符的重载，类似的操作符重载我们可以当做普通的函数来看待，第一个()就是操作符的名字，第二个()是告诉编译器这是个操作符重载操作，其实和普通函数定义用到的()是一样的。
使用URandGen的时候，先定义一个类的对象，然后调用就可以了，

const int MAX = 50;
// An integer random number generator
URandGen urg(MAX);
srand(static_cast<unsigned int>(time(0))); //Randomize
for (int i = 10; i > 0; i--) {
    cout << urg() << " ";
}

代码中定义MAX是50，即生成的随机数不超过50，另外还调用了函数srand, 这个函数接受一个参数作为随机序列的种子，我们用time(0)即系统时间作为种子，保证随机数是真随机而不是伪随机。先构造一个URandGen的对象urg，然后调用urg()，这个调用乍一看好像是函数调用，而实际上它是一个函数对象。
C++标准库为我们提供了一系列函数对象，可供我们使用，使用之前需包含头文件，即#include

其中包含了诸如less，plus等很实用的操作，可以与transform模板搭配使用，达到事半功倍的效果。举个例子，定义两组vector，把这两组的vector的元素相加，得到另一个vector，代码如下

    int arrayInput[] =  {1, 3, 5, 7, 9,
                         10, 11, 12, 13, 20};
    vector<int> input1(&arrayInput[0], &arrayInput[5]);
    vector<int> input2(&arrayInput[5], &arrayInput[10]);
    vector<int> output(5);
    transform(input1.begin(), input1.end(),
        input2.begin(), output.begin(), plus<int>());
    for (vector<int>::iterator iter = output.begin();
        iter != output.end();
        iter++) {
        cout << *iter << endl;
    }

该程序把1,3,5,7,9和10,11,12,13,20两组数列加在一起，使用了transform和plus进行了核心操作，输出为
11
14
17
20
29