C++ 函數物件在 STL 中扮演什麼角色？

函數物件在STL 中的作用主要包括：1. 容器比較與排序（例如std::sort、std::find_if）；2. 演算法自訂（透過自訂謂詞或比較函數自訂演算法行為）； 3. 容器適配器（擴展容器功能）。此外，函數物件也用於函數器庫、物件導向程式設計和平行程式設計。

C 函數物件在STL 中的關鍵作用

函數物件是C 中的特殊對象，可以像函數一樣調用。它們在標準範本庫 (STL) 中扮演著至關重要的角色，提供了強大的抽象和靈活性。

STL 中使用了函數物件主要有以下幾個面向：

1. 容器中的比較和排序

函數物件可以定義為比較函數或排序鍵，用於對容器中的元素進行比較和排序。例如，以下程式碼使用lambda 函數定義比較函數，並對std::vector 中的整數進行排序：

#include <algorithm>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 5, 2, 4, 3};
    std::sort(v.begin(), v.end(), [](int a, int b) { return a > b; });
    return 0;
}

2. 演算法的自訂

#函數物件提供了自訂演算法功能的靈活方式。透過提供自訂謂詞或比較函數，可以自訂演算法的行為。例如，以下程式碼使用std::find_if 函數和lambda 函數來尋找容器中第一個大於3 的元素：

#include <algorithm>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 5, 2, 4, 3};
    auto it = std::find_if(v.begin(), v.end(), [](int n) { return n > 3; });
    if (it != v.end()) {
        std::cout << "Found a number greater than 3: " << *it << std::endl;
    }
    return 0;
}

3. 容器適配器

函數物件可用於建立容器適配器，從而擴展容器的功能。例如，std::set 可以使用比較函數物件作為比較器適配為其他資料類型。

#include <set>
#include <map>
#include <functional>

struct MyComparator {
    bool operator()(const std::pair<int, int>& p1, const std::pair<int, int>& p2) {
        return p1.second < p2.second;
    }
};

int main() {
    std::set<std::pair<int, int>, MyComparator> mySet;
    mySet.insert(std::make_pair(1, 2));
    mySet.insert(std::make_pair(3, 1));
    for (auto& p : mySet) {
        std::cout << p.first << ", " << p.second << std::endl;
    }
    return 0;
}

此外，函數物件在STL 的其他領域也有所應用，例如：

• 函數器函式庫：STL 提供了std:: function 函數器，允許儲存和呼叫函數指標和函數物件。
• 物件導向程式設計：函數物件可以作為類別成員函數的替代，為物件導向程式設計提供更多的靈活性。
• 並行程式設計：函數物件可以作為平行演算法（例如 std::parallel_sort）中任務單元的表示。

函數物件在 STL 中是一個強大的工具，提供了抽象、靈活性以及自訂演算法功能的能力，有助於提高程式碼的可讀性和可維護性。

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