// вызывает Image AddImages::operator()(const Image1&, const Image2&);
Image new_image = AI (im1, im2 );
У объекта-функции есть два преимущества по сравнению с указателем на функцию. Во-первых, если перегруженный оператор вызова – это встроенная функция, то компилятор может выполнить ее подстановку, обеспечивая значительный выигрыш в производительности. Во-вторых, объект-функция способен содержать произвольное количество дополнительных данных, например кэш или информацию, полезную для выполнения текущей операции.
Ниже приведена измененная реализация шаблона min() (отметим, что это объявление допускает также и передачу указателя на функцию, но без проверки прототипа):
template typename Type,
typename Comp
const Type&
min( const Type *p, int size, Comp comp )
{
Type minval = p[ 0 ];
for ( int ix = 1; ix size; ++ix )
if ( Comp( p[ ix ] minval ))
minval = p[ ix ];
return minval;
}
Как правило, обобщенные алгоритмы поддерживают обе формы применения операции: как использование встроенного (или перегруженного) оператора, так и применение указателя на функцию либо объекта-функции.
Есть три источника появления объектов-функций:
из набора предопределенных арифметических, сравнительных и логических объектов-функций стандартной библиотеки; из набора предопределенных адаптеров функций, позволяющих специализировать или расширять предопределенные (или любые другие) объекты-функции; определенные нами собственные объекты-функции для передачи обобщенным алгоритмам. К ним можно применять и адаптеры функций. В этом разделе мы рассмотрим все три источника объектов-функций.
12.3.1. Предопределенные объекты-функции
Предопределенные объекты-функции подразделяются на арифметические, логические и сравнительные. Каждый объект – это шаблон класса, параметризованный типами операндов. Для использования любого из них необходимо включить заголовочный файл:
#include functional
Например, объект-функция, поддерживающий сложение, – это шаблон класса с именем plus. Для определения экземпляра, способного складывать два целых числа, нужно
#include functional
написать:
plus int intAdd;
Для выполнения операции сложения мы применяем перегруженный оператор вызова к intAdd точно так же, как и к классу AddImage в предыдущем разделе:
int ival1 = 10, ival2 = 20;
// эквивалентно int sum = ival1 + ival2;
int sum = intAdd( ival1, ival2 );
Реализация шаблона класса plus вызывает оператор сложения, ассоциированный с типом своего параметра – int. Этот и другие предопределенные объекты-функции применяются прежде всего в качестве аргументов обобщенных алгоритмов и обычно замещают подразумеваемую по умолчанию операцию. Например, по умолчанию алгоритм sort() располагает элементы контейнера в порядке возрастания с помощью оператора "меньше" базового типа. Для сортировки по убыванию мы передаем
vector string svec;
// ...
предопределенный шаблон класса greater, который вызывает оператор "больше":
sort( svec.begin(), svec.end(), greaterstring() );
Предопределенные объекты-функции перечислены в следующих разделах и разбиты на категории: арифметические, логические и сравнительные. Применение каждого из них иллюстрируется как в качестве именованного, так и в качестве безымянного объекта, передаваемого функции. Мы пользуемся следующими определениями объектов, включая и определение простого класса (перегрузка операторов подробно рассматривается в главе
class Int {
public:
Int( int ival = 0 ) : _val( ival ) {}
int operator-() { return -_val; }
int operator%(int ival) { return -_val % ival; }
bool operator(int ival) { return -_val ival; }
bool operator!() { return -_val == 0; }
private:
int _val;
};
vector string svec;
string sval1, sval2, sres;
complex cval1, cval2, cres;
int ival1, ival2, ires;
Int Ival1, Ival2, Ires;
15):
double dval1, dval2, dres;
Кроме того, мы определяем два шаблона функций, которым передаем различные безымянные объекты-функции:
template class FuncObject, class Type
Type UnaryFunc( FuncObject fob, const Type &val )
{ return fob( val ); }
template class FuncObject, class Type
Type BinaryFunc( FuncObject fob,
const Type &val1, const Type &val2 )
{ return fob( val1, val2 ); }
12.3.2. Арифметические объекты-функции
Предопределенные арифметические объекты-функции поддерживают операции сложения, вычитания, умножения, деления, взятия остатка и вычисления противоположного по знаку значения. Вызываемый оператор – это экземпляр, ассоциированный с типом Type. Если тип является классом, предоставляющим перегруженную реализацию оператора, то именно эта реализация и вызывается.