C++ 11 和 C++ 14 中 STL 函数对象的改进？

STL 函数对象经历了重大改进，包括 C 11 中的完美转发和移动语义，以及 C 14 中的函数指针封装和通用 lambda。这些改进增强了可用性、效率和灵活性，例如，通用 lambda 简化了排序函数对象的编写，只需使用 std::less{} 即可进行降序排序。

C 11 和 C 14 中 STL 函数对象的改进

在 C 标准库 (STL) 的发展过程中，函数对象得到了重大改进。这些改进旨在增强可用性、效率和灵活性。

C 11 中的改进

• 完美转发：完美转发允许函数对象接收和转发函数参数，而无需显式类型转换或复制，从而提高了效率。

代码示例：

struct Forwarder {
  template <typename ...Args>
  void operator()(Args&&... args) const {
    std::forward<Args>(args)...; // 完美转发参数
  }
};

• move 语义：move 语义允许函数对象移动其内部状态，而不是进行复制，从而进一步提高了效率。

代码示例：

struct Mover {
  std::string value;

  Mover(Mover&& other) noexcept
    : value(std::move(other.value)) {
    other.value.clear(); // 移出旧值
  }
};

C 14 中的改进

• 函数指针封装：C 14 引入了 std::function 类型，它可以封装函数指针，这使得更轻松地将函数指针作为对象使用。

代码示例：

auto plus = std::function<int(int, int)>([](int a, int b) { return a + b; });

• 通用 lambda：通用 lambda 允许使用模板指定 lambda 表达式的类型，从而提供了类型安全性和灵活性。

代码示例：

auto sort_by = [](const auto& a, const auto& b) { return a < b; };

实战案例

假设有一个学生成绩的数据结构，现在我们要使用 STL 函数对象对成绩进行排序。

C 11 代码：

std::vector<int> grades = {90, 85, 95, 88, 92};

std::sort(grades.begin(), grades.end(),
  [](int a, int b) { return a > b; }); // 降序排序

C 14 代码：

std::vector<int> grades = {90, 85, 95, 88, 92};

std::ranges::sort(grades, std::less{}); // 降序排序

正如你所看到的，C 14 中引入的通用 lambda 简化了排序函数对象的编写。

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