Warum den „Operator()“ in C überladen?

Überladen des Operators() in C: Enthüllung der Feinheiten

Im Bereich C ist die Praxis des Überladens des Operators() weit verbreitet, insbesondere in Kontexten mit Rückrufen. Dieser scheinbar unkonventionelle Ansatz hat von einigen Seiten Kritik auf sich gezogen. Schauen wir uns die Gründe für diese Designwahl genauer an.

Das Überladen von „operator()“ dient in erster Linie dem Zweck, Funktoren zu erstellen – zustandsbehaftete Objekte, die sich ähnlich wie Funktionen verhalten, aber über die zusätzliche Fähigkeit verfügen, interne Daten zwischen Aufrufen zu verwalten. Betrachten Sie das folgende Funktorbeispiel:

struct Accumulator {
    int counter = 0;
    int operator()(int i) { return counter += i; }
};
...
Accumulator acc;
cout << acc(10) << endl; //prints "10"
cout << acc(20) << endl; //prints "30"

Hier akkumuliert der Akkumulator-Funktor Werte und spiegelt seinen Zustand durch Aufrufe des Operators() wider.

Funktoren spielen eine zentrale Rolle in der generischen Programmierung, wo STL-Algorithmen sind für die Arbeit mit vom Benutzer bereitgestellten Funktionen oder Funktoren konzipiert. Beispielsweise wendet der Algorithmus std::for_each eine bestimmte Operation auf jedes Element in einem Bereich an:

template <typename InputIterator, typename Functor>
void for_each(InputIterator first, InputIterator last, Functor f) {
    while (first != last) f(*first++);
}

Dieser Algorithmus akzeptiert entweder Funktionszeiger oder Funktoren über den f-Parameter und ermöglicht so eine vielseitige Anpassung.

Obwohl der Operator() tatsächlich überladen werden kann, folgt er den Regeln der Methodenüberladung. Das bedeutet, dass sich mehrere Überladungen in ihren Rückgabetypen oder Parameterlisten unterscheiden müssen.

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