警告
本文最后更新于 2023-09-23，文中内容可能已过时。
前言
Effective-STL总结系列分为七部分，本文为第六部分，涉及原书第六章，内容范围Rule38~42。为方便书写，Rule38简写为R38。
R38: 遵循按值传递的原则来设计函数子类
函数指针是按值传递的。
函数对象往往按值传递和返回。所以，编写的函数对象必须尽可能地小巧，否则复制的开销大；函数对象必须是单态的(不是多态)，不得使用虚函数。
如果你希望创建一个包含大量数据并且使用了多态性的函数子类，该怎么办呢？
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| template<typename T>
class BPFCImpl:
public unary_function<T, void> {
private:
Widget w;
int x;
...
virtual ~BPFCImpl();
virtual void operator() (const T& val) const;
friend class BPFC<T>; // 允许BPFC访问内部数据。
}
template<typename T>
class BPFC: // 新的BPFC类：短小、单态
public unary_function<T, void> {
private:
BPFCImpl<T> *pImpl; // BPFC唯一的数据成员
public:
void operator() (const T& val) const // 现在这是一个非虚函数，将调用转到BPFCImpl中
{
pImpl->operator()(val);
}
}
|
那么你应该创建一个小巧、单态的类，其中包含一个指针，指向另一个实现类，并且将所有的数据和虚函数都放在实现类中(“Pimpl Idiom”)。
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| template<typename T>
class BPFCImpl:
public unary_function<T, void> {
private:
Widget w;
int x;
...
virtual ~BPFCImpl();
virtual void operator() (const T& val) const;
friend class BPFC<T>; // 允许BPFC访问内部数据。
}
template<typename T>
class BPFC: // 新的BPFC类：短小、单态
public unary_function<T, void> {
private:
BPFCImpl<T> *pImpl; // BPFC唯一的数据成员
public:
void operator() (const T& val) const // 现在这是一个非虚函数，将调用转到BPFCImpl中
{
pImpl->operator()(val);
}
}
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R39 确保判别式是 “纯函数”
判别式(predicate)：一个返回值为 bool 类型的函数。
纯函数：指返回值仅仅依赖于其参数的函数。
判别式类(predicate class)：一个函数子类，它的 operator() 函数是一个判别式(返回 true 或 false)。
STL 中凡是可以接受一个判别式类对象的地方，也就可以接受一个判别式函数。
判别式应该是一个纯函数，而纯函数应该没有状态。
R40 使仿函数类可适配
对函数指针，要先应用ptr_fun之后再应用not1之后才可以工作。
4 个标准的函数配接器(not1、not2、bind1st、bind2nd)都要求一些特殊的类型定义，提供这些必要类型定义(argument_type、first_argument_type、second_argument_type、result_type)的函数对象被称为可配接(可适配)(adaptable)的函数对象。
提供这些类型定义最简单的方法：让函数子从一个基结构继承。
- 对于 unary_function，必须指定函数子类 operator() 所带的参数类型，以及 operator() 返回类型。
- 对于 binary_function，必须指定 3 个类型：operator() 第一个和第二个参数类型，以及 operator() 返回类型。
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| template<typename T>
class MeetsThreshold: public std::unary_function<Widget, bool> {
private:
const T threshold; // 包含状态信息，使用类封装。
public:
MeetsThreshold(const T& threshold);
bool operator()(const Widget&) const;
...
}
struct WidgetNameCompare: // STL中所有无状态函数子类一般都被定义成结构。
public std::binary_function<Widget, Widget, bool> {
bool operator()(const Widget& lhs, const Widget& rhs) const;
}
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注意，一般情况下，传递给 binary_function 或 unary_function 的非指针类型需要去掉 const 和应用(&)部分。
R41 理解 ptr_fun、mem_fun 和 mem_fun_ref 的来由
STL语法惯例：函数或者函数对象被调用时，总是使用非成员函数的语法形式。
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| for_each(vw.begin(), vw.end(), test); // 调用1：f(x)，f为非成员函数
for_each(vw.begin(), vw.end(), &Widget::test); // 调用2：x.f()，f为成员函数
// x是一个对象或对象的引用
list<Widget *> lpw;
for_each(lpw.begin(), lpw.end(), &Widgettest); // 调用3：p->f()，f为成员函数
// p是一个指向对象x的指针。
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mem_fun、mem_fun_t：mem_fun 将语法 3 调整为语法 1。
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| template<typename R, typename C> //该mem_fun声明针对不带参数的非const成员函数
mem_fun_t<R,C> //C是类，R是所指向的成员函数返回的类型。
mem_fun(R(C::*pmf));
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mem_fun 带一个指向某个成员函数的指针参数 pmf，并且返回一个 mem_fun_t 类型的对象。
mem_fun_t 是一个函数子类，它拥有该成员函数的指针，并提供了 operator() 函数，在 operator() 中调用了通过参数传递进来的对象上的该成员函数。
类似地，mem_fun_ref 将语法 2 调整为语法 1。
总结:
- std::ptr_fun：将函数指针转换为函数对象。
- std::mem_fun：将成员函数转换为函数对象(指针版本)。
- std::mem_fun_ref：将成员函数转换为函数对象(引用版本)。
R42 确保less与operator<具有相同的语义
尽量避免修改 less 的行为，可能会误导其他程序员。
如果你使用了 less，无论是显式地还是隐式地，都需要确保它与 operator< 具有相同的意义。
如果你希望以一种特殊的方式来排列对象，那么最好创建一个特殊的函数子类。
假设有一个multiset容器，它默认的比较函数是less，而less在默认情况下会调用operator<来完成multiset的排序，而operator<是按照Widget中成员变量weight来排序的，现在特殊情况下需要一个按Widget中成员变量speed来排序的multiset，一种方法是全特化less，但是这种做法并不好，因为用户可能是觉得自己按照weight来排序，但是其实做的却是按照speed来排序，更好的办法是创建一个函数子类，然后用该子类做比较函数，而不是改变less的默认行为。
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| struct speedCompare : public binary_function<Widget, Widget, bool> {
bool operator()(const Widget& lhs, const Widget& rhs) const{
return lhs.maxSpeed() < rhs.maxSpeed();
}
};
multiset<Widget, speedCompare> widgets;
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Ref:
[1]. https://www.cnblogs.com/Sherry4869/p/15162253.html
[2]. https://blog.csdn.net/zhuikefeng/article/details/108164117#t35
[3]. https://zhuanlan.zhihu.com/p/458156007
Jian YE
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