C++中函数调用操作符的重载
1,本博文讲述函数对象问题;
2,客户需求:
1,编写一个函数:
1,函数可以获得斐波那契数列每项的值;
2,每调用一次返回一个值;
3,函数可根据需要重复使用;
4,代码示例:
for(int i=; i<; i++)
{
cout << fib() << endl;
}
3,第一个解决方案编程实验:
1,main.cpp 文件:
#include <iostream>
#include <string> using namespace std; int fib()
{
static int a0 = ; // 记录函数状态;
static int a1 = ; int ret = a1; a1 = a0 + a1; // 更新 a1 的值;
a0 = ret; // a0 更新; return ret;
} int main()
{
for(int i=; i<; i++)
{
cout << fib() << endl; //fib() 是带状态的函数,因为每次调用的结果是不同的,当输入的参数是一样的,返回结果必然是一样的函数叫做无状态函数;
} cout << endl; for(int i=; i<; i++)
{
cout << fib() << endl;
} return ;
}
2,输出结果:
3,带状态函数:每次调用的返回结果不同的函数,即相同的输入参数,不同的返回结果;
4,两种方法实现带状态函数:
1,是将函数内部要使用的变量用全局变量来代替,可以记录上一次函数调用的状态,但是代码中建议不要使用全局变量;
2,是将函数内部要使用的变量用静态局部变量来代替;
4,存在的问题:
1,函数一旦开始调用就无法重来:
1,静态局部变量处于函数内部,外界无法改变;
2,函数为全局函数,是唯一的,无法多次独立使用;
3,无法指定某个具体的数列项作为初始值;
2,当用全局变量来使用时,可以达到目的,但是要在调用函数之前设置全局变量初始值,这样和用户的要求不符合;
5,解决方案:
1,函数对象:
1,使用具体的类对象取代函数;
2,该类的对象具备函数调用的行为;
1,很了不起的行为;
3,构造函数指定具体数列项的起始位置;
4,多个对象相互独立的求解数据项;
6,函数对象:
1,函数调用操作符(()):
1,只能通过类的成员函数重载;
2,可以定义不同参数的多个重载函数;
(3),C 和 C++ 中,函数调用操作符 “()” 其实是编译器内置的操作符,它的地位同 “[]” 一致,可以被重载,重载后一个类的对象可以当做 函数来使用;
7,最终解决方案编程实验:
1,main.cpp 文件:
#include <iostream>
#include <string> using namespace std; class Fib
{
int a0;
int a1;
public:
Fib()
{
a0 = ;
a1 = ;
} /* 这个函数实现的非常经典 */
Fib(int n)
{
a0 = ;
a1 = ; for(int i=; i<=n; i++)
{
int t = a1; a1 = a0 + a1;
a0 = t;
}
} int operator () () // 重载函数调用操作符 (),这样类的对象就可以当做函数来调用;
{
int ret = a1; a1 = a0 + a1;
a0 = ret; return ret;
}
}; int main()
{
Fib fib; for(int i=; i<; i++)
{
cout << fib() << endl; // fib 不是函数名,而是对象名,这里将对象当做函数调用;
} cout << endl; for(int i=; i<; i++)
{
cout << fib() << endl;
} cout << endl; Fib fib2(); // 第二个对象和第一个独立,也就可以从头开始了; for(int i=; i<; i++)
{
cout << fib2() << endl;
} return ;
}
2,输出结果:
3,提供函数对象,通过私有成员变量来记录函数调用状态,意味着绕开了局部 变量和全局变量这样的限制;
4,带状态函数实现方法:
1,用全局变量实现函数内部的使用变量;
2,静态局部变量;
3,函数对象中的成员变量;
8,小结:
1,函数调用操作符(())是可重载的;
2,函数调用操作符只能通过类的成员函数重载;
1,和 “=” 相同;
3,函数调用操作符可以定义不同参数的多个重载函数;
4,函数对象用于在工程中取代函数指针;
1,实际的 C++ 工程项目中,我们要尽量少的使用原生的指针;
2,字符串可以使用字符串类而不用字符数组,数组可以使用数组对象,函数指针可以用函数对象,这些对象都是用于在工程中取代指针;
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