1.為什麼要有仿函數
我們先從一個非常簡單的問題入手。假設我們現在有一個數組，數組中存有任意數量的數字，我們希望能夠計數出這個數組中大于10的數字的數量，你的代碼很可能是這樣的：
#include <iostream>
using namespace std;
int RecallFunc(int *start, int *end, bool (*pf)(int))
{
int count=0;
for(int *i=start;i!=end+1;i++)
{
count = pf(*i) ? count+1 : count;
}
return count;
}
bool IsGreaterThanTen(int num)
{
return num>10 ? true : false;
}
int main()
{
int a[5] = {10,100,11,5,19};
int result = RecallFunc(a,a+4,IsGreaterThanTen);
cout<<result<<endl;
return 0;
} 複制
RecallFunc()函數的第三個參數是一個函數指針，用于外部調用，而IsGreaterThanTen()函數通常也是外部已經定義好的，它隻接受一個參數的函數。如果此時希望将判定的門檻值也作為一個變量傳入，變為如下函數就不可行了：
bool IsGreaterThanThreshold(int num, int threshold)
{
return num>threshold ? true : false;
} 複制
雖然這個函數看起來比前面一個版本更具有一般性，但是它不能滿足已經定義好的函數指針參數的要求，因為函數指針參數的類型是
bool (*)(int)
，與函數
bool IsGreaterThanThreshold(int num, int threshold)
的類型不相符。如果一定要完成這個任務，按照以往的經驗，我們可以考慮如下可能途徑：
（1）門檻值作為函數的局部變量。局部變量不能在函數調用中傳遞，故不可行；
（2）函數傳參。這種方法我們已經讨論過了，多個參數不适用于已定義好的RecallFunc函數。
（3）全局變量。我們可以将門檻值設定成一個全局變量。這種方法雖然可行，但是不優雅，且非常容易引入Bug，比如全局變量容易同名，造成命名空間污染。
那麼有什麼好的處理方法呢？仿函數應運而生。
2.仿函數的定義
仿函數（Functor）又稱為函數對象（Function Object）是一個能行使函數功能的類。仿函數的文法幾乎和我們普通的函數調用一樣，不過作為仿函數的類，都必須重載operator()運算符。因為調用仿函數，實際上就是通過類對象調用重載後的operator()運算符。
如果程式設計者要将某種“操作”當做算法的參數，一般有兩種方法：
（1）一個辦法就是先将該“操作”設計為一個函數，再将函數指針當做算法的一個參數。上面的執行個體就是該做法；
（2）将該“操作”設計為一個仿函數（就語言層面而言是個class），再以該仿函數産生一個對象，并以此對象作為算法的一個參數。
很明顯第二種方法會更優秀，原因也在上一小節有所闡述。正如上面的例子，在我們寫代碼時有時會發現有些功能代碼，會不斷地被使用。為了複用這些代碼，實作為一個公共的函數是一個解決方法。不過函數用到的一些變量，可能是公共的全局變量。引入全局變量，容易出現同名沖突，不友善維護。
這時就可以用仿函數了，寫一個簡單類，除了維護類的基本成員函數外，隻需要重載operator()運算符 。這樣既可以免去對一些公共變量的維護，也可以使重複使用的代碼獨立出來，以便下次複用。而且相對于函數更優秀的性質，仿函數，還可以進行依賴、組合與繼承等，這樣有利于資源的管理。如果再配合模闆技術和Policy程式設計思想，那就更是威力無窮了，大家可以慢慢體會。Policy表述了泛型函數和泛型類的一些可配置行為（通常都具有被經常使用的預設值）。
STL中也大量涉及到仿函數，有時仿函數的使用是為了函數擁有類的性質，以達到安全傳遞函數指針、依據函數生成對象、甚至是讓函數之間有繼承關系、對函數進行運算和操作的效果。比如STL中的容器set就使用了仿函數less ，而less繼承的binary_function，就可以看作是對于一類函數的總體聲明了，這是函數做不到的。
//less的定義
template<typename _Tp> struct less : public binary_function<_Tp, _Tp, bool>
{
bool operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
{ return __x < __y; }
};
//set的申明
template<typename _Key,
typename _Compare = std::less<_Key>,
typename _Alloc = std::allocator<_Key>>
class set; 複制
仿函數中的變量可以是static的，同時仿函數還給出了static的替代方案，仿函數内的靜态變量可以改成類的私有成員，這樣可以明确地在析構函數中清除所用的内容，如果用到了指針，那麼這個是不錯的選擇。有人說這樣的類已經不是仿函數了，但其實，封裝後從外界觀察，可以明顯地發現，它依然有函數的性質。
3.仿函數執行個體
我們先來看一個仿函數的例子：
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Functor
{
public:
void operator() (const string& str) const
{
cout << str << endl;
}
};
int main()
{
Functor myFunctor;
myFunctor("Hello world!");
return 0;
} 複制
程式輸出：Hello world!。
可以見到，仿函數提供了第四種解決方案：成員變量。成員函數可以很自然的通路成員變量，進而解決上文最開始的那個問題。
class StringAppend
{
public:
explicit StringAppend(const string& str) : ss(str){}
void operator() (const string& str) const
{
cout<<str<<' '<<ss<<endl;
}
private:
const string ss;
};
int main()
{
StringAppend myFunctor2("and world!");
myFunctor2("Hello");
return 0;
} 複制
程式輸出：Hello and world!。
這個例子應該可以讓您體會到仿函數的一些作用：它既能像普通函數一樣傳入給定數量的參數，還能存儲或者處理更多我們需要的有用資訊。于是本小節開頭的問題就迎刃而解了：
#include <iostream>
using namespace std;
class IsGreaterThanThresholdFunctor
{
public:
explicit IsLessThanTenFunctor(int tmp_threshold) : threshold(tmp_threshold{}
bool operator() (int num) const
{
return num>10 ? true : false;
}
private:
const int threshold;
};
int RecallFunc(int *start, int *end, IsGreaterThanThresholdFunctor myFunctor)
{
int count=0;
for(int *i=start;i!=end+1;i++)
{
count = myFunctor(*i) ? count+1 : count;
}
return count;
}
int main()
{
int a[5] = {10,100,11,5,19};
int result = RecallFunc(a,a+4,IsLessThanTenFunctor(10));
cout<<result<<endl;
return 0;
} 複制
參考文獻
[1]仿函數.百度百科