爲什麼重載operator（）？

Question

在Boost Signals庫中，它們正在重載（）運算符。

這是C++中的約定嗎？對於回調等？

我在一位同事的代碼中看到了這個（他恰好是一個大的Boost粉絲）。在所有的提升善良中，這隻會讓我感到困惑。

任何有關此超載的原因的洞察？

Answer 1

重載operator（）的主要目標之一是創建函子。一個仿函數就像一個函數，但它的優點是它是有狀態的，這意味着它可以保持數據在調用之間反映它的狀態。

下面是一個簡單的仿例如：

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" 

仿函數用巨資泛型編程使用。許多STL算法都是以一種非常通用的方式編寫的，因此您可以將自己的函數/函子插入到算法中。例如，std :: for_each算法允許您對範圍的每個元素應用操作。它可以實現類似的東西：

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

你看，既然它是由功能參數化這個算法是非常通用的。通過使用operator（），該函數可讓您使用函數指針或函數指針。下面是顯示這兩種可能性的例子：

void print(int i) { std::cout << i << std::endl; } 
...  
std::vector<int> vec; 
// Fill vec 

// Using a functor 
Accumulator acc; 
std::for_each(vec.begin(), vec.end(), acc); 
// acc.counter contains the sum of all elements of the vector 

// Using a function pointer 
std::for_each(vec.begin(), vec.end(), print); // prints all elements 

---

關於你對運營商的問題（）超載，以及是有可能。只要遵守方法重載的基本規則（例如僅在返回類型上重載是不可能的），就可以完美地編寫一個有多個括號運算符的函子。

Answer 2

另一位同事指出，它可能是一種將functor對象僞裝成函數的方法。例如，這樣的：

my_functor(); 

是真的：

my_functor.operator()(); 

這是否意味着這樣的：

my_functor(int n, float f){ ... }; 

可用於重載這個呢？

my_functor.operator()(int n, float f){ ... }; 

Answer 3

您也可以查看C++ faq's Matrix example。這樣做有很好的用處，但這當然取決於你想要完成什麼。

Answer 4

仿函數不是一個函數，所以你不能重載它。
雖然operator（）的重載用於創建「函子」 - 可以像函數一樣調用的對象，但您的同事是正確的。結合預期「類似功能」參數的模板，這可能非常強大，因爲對象和功能之間的區別變得模糊。

正如其他海報所說：函子優於普通函數，因爲它們可以有狀態。這種狀態可用於一次迭代（例如計算容器中所有元素的總和）或多次迭代（例如，查找滿足特定條件的多個容器中的所有元素）。

Answer 5

它允許類作爲一個函數。我曾經在一個日誌類中使用它，其中的調用應該是一個函數，但我想要這個類的額外好處。

所以是這樣的：

logger.log("Log this message"); 

變成這樣：

logger("Log this message"); 

Answer 6

開始使用std::for_each，std::find_if等更多的時候在你的代碼，你會看到爲什麼它的方便有（）運算符的重載能力。它還允許函數和任務具有明確的調用方法，這些方法不會與派生類中的其他方法的名稱發生衝突。

Answer 7

函子就像函數指針一樣。它們通常旨在可複製（如函數指針），並以與函數指針相同的方式進行調用。主要的好處是，當你有一個可以與模板函數一起工作的算法時，可以內聯對operator（）的函數調用。但是，函數指針仍然是有效的函子。

Answer 8

許多人都回答說，它是一個函數，沒有告訴一個大函數爲什麼一個函子比一個普通的舊函數更好。

答案是一個仿函數可以有狀態。考慮一個求和功能 - 它需要保持運行總量。

class Sum 
{ 
public: 
    Sum() : m_total(0) 
    { 
    } 
    void operator()(int value) 
    { 
     m_total += value; 
    } 
    int m_total; 
}; 

Answer 9

使用operator（）在C++中形成functors與functional programming範例有關，它們通常使用類似的概念：closures。

Answer 10

然而，我可以看到的一個優點是operator（）的簽名在不同類型之間的外觀和行爲是相同的。如果我們有一個擁有成員方法報告的類Reporter（..），然後是另一個具有成員方法write（..）的類Writer，那麼如果我們想要同時使用這兩個類，則必須編寫適配器一些其他系統的模板組件。所有它會關心的是傳遞字符串或你有什麼。如果不使用操作符（）重載或寫特殊類型的適配器，你不能做的東西一樣

T t; 
t.write("Hello world"); 

因爲T有一個要求，即有它接受任何隱含澆注料爲const char的成員函數稱爲寫* （或者是const char []）。這個例子中的Reporter類沒有這個，所以使用Reporter的T（模板參數）將無法編譯。

不過，據我可以看到這將與不同類型的

T t; 
t("Hello world"); 

的工作，雖然，它仍然明確要求類型T有這樣的運營商定義的，所以我們還是有要求的個人T. ，我不認爲它與通用函數太奇怪了，因爲它們通常被使用，但我更願意看到這種行爲的其他機制。在C＃等語言中，您只需傳入一個委託即可。我不太熟悉C++中的成員函數指針，但我可以想象你可以在那裏實現相同的行爲。

除了合成糖的行爲我真的沒有看到運算符重載執行這些任務的優點。

我相信有更多的人知道這些人比我有更好的理由，但我想我會爲你們其他人分享我的意見。

Answer 11

其他職位已經做了很好的描述operator（）如何工作以及爲什麼它可以有用。

我最近一直在使用一些代碼，使得operator（）的使用非常廣泛。重載此運算符的一個缺點是某些IDE因此變得效率較低。在Visual Studio中，通常可以右鍵單擊方法調用以轉到方法定義和/或聲明。不幸的是，VS並不足以爲operator（）調用建立索引。特別是在覆蓋整個運算符（）的複雜代碼中，可能很難找出在哪裏執行哪段代碼。在幾種情況下，我發現我必須運行代碼並通過它來追蹤實際運行的內容。