C++ за 21 день седьмое издание

template
elementType & element)
		void FuncDisplayElement			(const
{	<<	' ';
cout << element
};
Функция F u n c D is p la y E le m e n t ()				получает один параметр шаблонного типа e l e ­

m en tT y p e, отображаемый на консоли с использованием оператора s t d : :c o u t . Та же функция может иметь и другое представление, в котором реализация функции фактически содержится оператором o p e r a t o r () класса или структуры:

Типичные приложения объектов функций

487

0. 
   Структура, способная вести себя как унарная функция template
   

struct DisplayElement

{
void operator () (const elementType& element) const

{
cout << element << ' ';

}
};

СОВЕТ

Обратите внимание, что DisplayElement - это структура. Если бы это был класс, то оператор operator () должен был бы иметь модификатор доступа public. Структура сродни классу, но ее члены являются открытыми по умол­ чанию.

Любая из этих реализаций может применяться с алгоритмом библиотеки STL fo r _ each, чтобы отобразить содержимое коллекции на экране, по одному элементу за раз, как представлено в листинге 21.1.

ЛИСТИНГ 2 1 .1 . Отображение содержимого коллекции на экране с использованием унарной функции_____________________________

0. 
   #include
   

0. 
   #include
   
1. 
   #include
   
2. 
   #include
   

4

0. 
   using namespace std;
   
1. 
   

7 // структура, ведущая себя как унарная функция

0. 
   template
   

0. 
   struct DisplayElement
   
1. 
   {
   
2. 
   void operator () (const elementType& element) const
   

0. 
   {
   
1. 
   cout « element « ' ';
   

0. 
   }
   

0. 
   };
   

16

0. 
   int main ()
   

0. 
   {
   

0. 
   vector veclntegers;
   

0. 
   for (int nCount = 0; nCount < 10; ++ nCount)
   

0. 
   veclntegers.push_back (nCount);
   
1. 
   

0. 
   list listChars;
   

0. 
   

0. 
   for (char nChar = 'a'; nChar < 'k'; ++nChar)
   

0. 
   listChars.push_back (nChar);
   

0. 
   

0. 
   cout << "Displaying the vector of integers: " << endl;
   

0. 
   

0. 
   // Отобразить массив целых чисел
   

488	ЗАНЯТИЕ 21. Понятие объектов функций
32	for_each ( veclntegers.begin ()		//	Начало	диапазона
33	, veclntegers.end	()	//	Конец	диапазона
34	, DisplayElement		()	); //	Объект унарной функции
35

0. 
   cout << endl << endl;
   

0. 
   cout << "Displaying the list of characters: " << endl;
   

0. 
   

0. 
   // Отобразить список символов
   

0. 
   for_each ( listChars.begin () // Начало диапазона
   

   41	, listChars.end	()	//		Конец	диапазона		унарной функции
   42	, DisplayElement			() );		// Объект
   43

1. 
   return 0;
   

0. 
   

Результат


Displaying the vector of integers:


0123456789


Displaying the list of characters:


a b c d e f g h i j


Анализ

Строки 8 -15 содержат объект функции D is p la y E le m e n t, реализую щ ей оператор o p e r a t o r (). Этот объект функции используется с алгоритмом s t d : : f o r _ e a c h () би­ блиотеки STL в строках 32 -34 . Алгоритм f o r _ e a c h ( ) получает три параметра: пер­

вый — начальный пункт диапазона, второй — конец диапазона, третий — функция, вызы­ ваемая для каждого элемента в этом диапазоне. Другими словами, код вызывает оператор D is p la y E le m e n t:: o p e r a to r () для каждого элемента в векторе v e c ln te g e r s . Обратите внимание, что вместо структуры D is p la y E le m e n t вы с тем же успехом можете использо­ вать привычную функцию F u n c D isp la y E le m e n t (). Строки 40-^42 демонстрируют те же возможности для списка символов.

СОВЕТ
Стандарт C++11 вводит лямбда-выражения, являющиеся безымянными объек­ тами функций.

Версия лямбда-выражения структуры DisplayElement из листинга 21.1 делает весь код компактней, включая определение структуры и ее применение в трех строках функции main (), если заменить строки 32-34:


// Отобразить массив целых чисел, используя лямбда-выражения for_each ( veclntegers.begin () // Начало диапазона

,	veclntegers.end	()	// Конец диапазона	} );
,	[] (int& Element)	{cout « element « '
			// Лямбда-выражение

Таким образом, лямбда-выражения - это фантастическое преимущество C++

0. 
   вы непременно должны изучать их на занятии 22, "Лямбда-выражения языка С++1Г. Листинг 22.1 демонстрирует использование лямбда-функции в алго­ ритме for_each () для отображения содержимого контейнера вместо объекта функции, как в листинге 21.1.
   

Типичные приложения объектов функций

489

Реальное преимущество использования объекта функции, реализованного в структуре, становится очевидным, когда вы в состоянии использовать объект структуры для хране­ ния информации. Это нечто, чего функция F u n c D is p la y E le m e n t () не может сделать в отличие от структуры, поскольку структура способна хранить атрибуты, кроме оператора o p e r a to r (). Вот несколько измененная версия, в которой используются атрибуты:

template


struct DisplayElementKeepCount


{


int Count;


DisplayElementKeepCount () // Конструктор

{
Count = 0;

}

void operator () (const elementType& element)

{
++ Count;

cout << element « ' ’;

0. 
   приведенном выше фрагменте структура D isp la y E le m e n tK e e p C o u n t немного мо­ дифицирована по сравнению с предыдущей версией. Оператор o p e r a t o r () больше не является константной функцией-членом, поскольку он осуществляет инкремент (а следо­ вательно, изменяет) значения переменной-члена C ount, используемой для хранения коли­ чества ее вызовов и применяемой для отображения данных. Этот подсчет возможен благо­ даря открытому атрибуту C ount. Преимущество использования таких объектов функции, способных хранить состояние, показано в листинге 21.2.
   

ЛИСТИНГ 21.2. Использование объекта функции для хранения состояния________________

0. 
   #include
   

0. 
   #include
   

0. 
   #include
   

0. 
   using namespace std;
   

0. 
   

0. 
   template
   

0. 
   struct DisplayElementKeepCount
   

0. 
   {
   

0. 
   int Count;
   

9:
1 0 : // Конструктор
1 1 : DisplayElementKeepCount() : Count(0) {}
1 2 :

0. 
   // Отобразить элемент, хранящий количество!
   

0. 
   void operator()(const elementType& element)
   

0. 
   
1. 
   ++ Count;
   

17:	cout « element«	• .
18:
19:

2 0 :

490 ЗАНЯТИЕ 21. Понятие объектов функций

0. 
   int main()
   

22: {

0. 
   vector veclntegers;
   

0. 
   for(int nCount = 0; nCount< 10; ++ nCount)
   

0. 
   veclntegers.push_back(nCount) ;
   

26:

0. 
   cout << "Displaying the vector of integers: "<< endl;
   

0. 
   

0. 
   // Отобразить массив целых чисел
   

0. 
   DisplayElementKeepCount Result;
   

   31:	Result = for_each( veclntegers.begin()	//	Начало	диапазона
   32:	, veclntegers.end()	//	Конец	диапазона

1. 
   , DisplayElementKeepCount() ); // объект функции
   

0. 
   

0. 
   cout << endl<< endl;
   

0. 
   

0. 
   // Использование хранилища состояния при возвращении значения!
   

0. 
   cout << " '" << Result.Count << "' elements were displayed!"
   

<< endl;


39:

0. 
   return 0;
   

0. 
   }
   

Результат


Displaying the vector of integers:


0123456789