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适配器底层源码解析及实现——STL源码剖析第八章的总结回顾

2024/10/24 14:18:06 来源:https://blog.csdn.net/strive_mianyang/article/details/139565882  浏览:    关键词:适配器底层源码解析及实现——STL源码剖析第八章的总结回顾

        前言:本篇内容的灵感来自于封装。原因就是前几天,本人发现自己对封装的理解只是停留固定的答题模版上面, 也就是类似于——封装是将一个或者多个行为, 属性封装起来。 只对外提供接口, 使用的人通过操作接口来修改相应的属性。有利于代码的可维护, 模块化等等——这些理解缺乏我自身对封装的理解。

        碰巧我之前正在研究包装器, 发现包装器的理念和封装的概念是那么的契合。 我特地在网上找了侯捷老师的STL的源码剖析电子版,看了一部分这本书的stl适配器篇——也就是第八章。 个人感觉收货不小, 这不仅仅是对封装的理解的帮助, 而且让我感觉到了泛型编程的强大, 然后又看了迭代器篇, 仿函数篇。 对于迭代器萃取与仿函数的特性惊为天人,个人认为用这本书学习c++真的很好。

        本篇就是主要将过去几天学习的内容进行一下复盘以及总结——文章中基本都是对侯捷老师的STL源码剖析——第八章的部分内容的复述以及总结, 但是本人水平有限, 书中有些地方并没有看懂, 所以掺杂着个人理解, 如有错误请私信。

什么是适配器

        适配器(Adaptor)也叫做包装器, 是C++的STL六大组件之一(容器(Container)、迭代器(Iterator)、仿函数(Function)、算法(Algorithm)、适配器(Adaptor)、分离器(Allocator))

        C++的STL全名Standard Template Library, 即“标准模板库”。里面是有着高强的复用性的、类型极多的不同类型的各种组件。这些组件就像一个机器上面的一个个轴承, 弹簧等零件一样。 可以相互配接, 相互组合。但又互不影响。(这也是封装的体现所在, 封装降低了代码的耦合度——降低耦合;通过屏蔽掉外部代码的对内部的影响,维护了代码块里面的数据的完整度, 安全性——增加安全。 同时又能屏蔽掉内部的代码对外部的一些影响,只暴露一部分操作在外面供人们使用——改变接口;使代码模块化, 好维护, 易复用——易于复用与维护。)

        在C++的STL中, 迭代器, 容器, 算法, 仿函数分别都是一类独特的组件。 其中, STL想要将容器和算法独立开来。 并且迭代器作为他们之间的胶合剂, 仿函数用来配合算法,并且具有很强配接性。  而包装器, 也就是适配器也可以用来配接仿函数。

        STL源码剖析中是这样解释适配器一种修饰容器或仿函数或迭代器接口的东西。

ps个人理解这里的修饰其实就是封装。即:一种封装容器或仿函数或迭代器接口的东西。

        对于适配器来说, 主要分为三种适配器——Iterator Adaptor、Function Adaptor、Container Adaptor;下面开始对这三种适配器的使用进行举例

应用举例

Container Adaptor

        容器适配器就是用来封装容器的容器。那么, 请想一下, 在stl容器里面。 哪个容器可以封装别的容器呢? 

        在stl容器里面,queue, stack, priority_queue都是用来封装其他容器的容器。

  • queue模板:
template<class T, class Container = deque<T>>
class queue
{………………//内部成员
};
  • stack的模板:
template<class T, class Container = deque<T>>
class stack
{………………//内部成员
};
  • priority_queue的模板:
template<class T, class Container = deque<T>>
class priority_queue
{………………//内部成员
};

ps:这里只是举例, 只需要知道这三个容器时用来封装容器的容器, 也就是容器适配器即可。 后面将会手撕代码展现底层, 那时候就可以深入的了解为什么他们是封装容器的容器。  

Iterator Adaptor

Insert Iterator

        insert iterator是一个统称。 这里面其实有三个迭代器: 代表从头部插入的front_inserter_iterator<Container>、代表从尾部插入的back_inserter_iterator<Container>、代表从随机位置插入的inserter_iterator<Container>;

        为了更好的使用这三个迭代器, stl又提供了三个相应的函数: front_inserter<Container>对应front_inserter_iterator<Container>、 back_inserter<Container>对应back_inserter_iterator<Container>、Inserter<Container>对应inserter_iterator<Container>;

        这三个迭代器的用法如下:(注意, 这三个迭代器只能用于容器的插入操作, 其实从模板里面也能看出来, 我上面写的无论是函数还是迭代器类, 他们的模板参数都是Container。 也就是容器, 说明他们是用于给任意容器进行适配的——前提是这个容器有头插或者尾插或者插入

front_inserter_iterator——》front_inserter

int main()
{list<int> l1;front_inserter(l1) = 1;front_inserter(l1) = 2;front_inserter(l1) = 5;front_inserter(l1) = 4;
}

back_inserter_iterator——》back_inserter

int main() 
{list<int> l2;back_inserter(l2) = 1;back_inserter(l2) = 2;back_inserter(l2) = 3;back_inserter(l2) = 4;back_inserter(l2) = 6;
}

inserter_iterator——》Inserter

int main() 
{list<int> l3;inserter(l3, l3.begin()) = 1; //inserter的参数除了容器还有迭代器。inserter(l3, l3.begin()) = 2; inserter(l3, l3.begin()) = 3; inserter(l3, l3.begin()) = 4; inserter(l3, l3.begin()) = 5; inserter(l3, l3.begin()) = 6; }

Reverse iterator

        Reverse iterator翻译过来就是反向迭代器。我们打开c++list库的文档就可以看到, list是有反向迭代器的:

        不仅list, vector, deque也都有着反向迭代器。

vector:

deque:

        反向迭代器的加加其实就是正常容器迭代器的减减,而反向迭代器的减减其实就是正常迭代器的加加;

        至于为什么会这样, 后面会手撕Reverse iterator来深入解析如何产生这种效果。

stream iterator

        IOstream iterator是用来封装流的适配器。 他能够将流的对象进行封装, 然后进行统一处理。  IOstream iterator分为 : 代表流插入的osteram iterator 、 代表流提取的istream iterator。

ostream_iteartor的应用举例:

int main()
{ostream_iterator<int> outinit(cout, " ");   //封装cout和间隔符“ ”//赋值操作其实就是流插入outinit = 1;outinit = 12;cout << endl;int arr[6] = { 1, 2, 3, 4, 5,6 };copy(arr, arr + 6, outinit);   //连续赋值, 就是连续插入return 0;
}


istream_iterator的应用举例:

int main()
{cout << ": >";istream_iterator<int> ininit(cin);    //只要初始化有实参, 那么就是一个流提取。如果不传参,就是类似于EOF,作为终点标记cout << ": >";ininit++;   //流提取的加加其实就是再次提取。return 0;
}

第一次提取是初始化的时候:

第二次提取是加加的时候 :

不进行传参, 类似于eof的使用:

int main()
{istream_iterator<int> ininit(cin);istream_iterator<int> eof;while (ininit != eof) //比较状态{ininit++;   //加加就相当于流提取。 然后提取之后改变状态}return 0;
}

以上, IOstream iterator的大概用法, 后面会手撕代码来深入解析底层原理。

Function Adaptor

        仿函数适配器是用来封装仿函数的一种适配器。 他们可以将一个仿函数配接成为一个带有全新功能的可调用对象。 这种仿函数适配的种类有: 用来绑定参数,操作参数的适配器bind、用来取反逻辑, 让仿函数的逻辑相反的not、用来组合仿函数的compose、 以及修饰函数指针, 修饰成员函数,来让他们以仿函数的形式进行调用的ptr系列等等。

        ps:本篇内容只讲述bind, not以及修饰函数指针的仿函数适配器。

先看应用:

bind系列

  • bind1st:
int main()
{   //将12绑定为第一个参数, 那么less<int>对象就只有一个参数。 使用一个参数int的包装器进行接收function<int(int)> f1 = std::bind1st(less<int>(), 12);    for (int i = 0; i < 20; i++) {if (f1(i)) cout << i << " "; //i传给的是less原本的第二个参数。 那么就是: 如果12 < i, 就是真。 所以打印的是i > 12的数。}cout << endl;return 0;
}

  • bind2nd:
int main()
{   //将12绑定为第二个参数, 那么less<int>对象就只有一个参数。 使用一个参数int的包装器进行接收function<int(int)> f2 = std::bind2nd(less<int>(), 12);for (int i = 0; i < 20; i++) {if (f2(i)) cout << i << " ";  //i传给的是less原本的第一个参数。 那么就是: 如果i < 12, 就是真。 所以打印的是i < 12的数。}cout << endl;return 0;
}

not系列

  • not2(用来封装两个参数的仿函数)
int main()
{function<int(int, int)> f2 = std::not2(less<int>());   //将两个参数的仿函数进行封装if (f2(1, 2)){cout << "1 < 2" << endl;}else cout << "!(1 < 2)" << endl;return 0;
}

  • not1(用来封装一个参数的仿函数)
int main()
{//要获得1个参数的仿函数, 可以先利用bind(系结)将两个参数的仿函数封装成一个参数的仿函数function<int(int)> f1 = std::not1(std::bind1st(less<int>(), 12));  //将一个参数的仿函数进行封装if (f1(1)){cout << "12 < 1" << endl;}else cout << "!(12 < 1)" << endl;return 0;
}

ptr系列 

ptr系列这里只讲述一个用来封装函数指针的适配器: ptr_fun

void print(int i) 
{cout << i << " ";
}int main() 
{int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 7 };//这里for_each的第三个参数应该是仿函数, 使用ptr_fun将函数指针print适配成仿函数。for_each(a, a + 6, ptr_fun(print));    return 0;
}

以上, 即Function Adaptor常见适配器的用法。接下来手撕代码, 探究底层原理.

Container Adaptor

        容器适配器有queue, stack, priority_queue. 这里首先看queue

queue

queue的模板参数:

	template<class Container>  //要包装的容器类型。class queue 

queue的保存的数据类型如何解决?

         第一种解决方法是在queue的模板参数中再加一个参数类型, 也就是:

	template<class T, class Container>//第一个模板参数是存储的数据类型, 第二个模板参数是封装的容器类型class queue 

        第二种方法就是就是萃取traits):直接使用typename在指定类型后再进行识别要储存到类型。 但是typename需要知道我们要封装的容器Container里面要储存的数据类型——这里就用到了STL的强大的复用性。 在STL中, 每一个容器要储存的类型名称都叫做value_type。下面尾vs中的标准库:

vector:

deque:

list:

其他的容器就不看了, 但是基本上存储的数据类型都会被重定义为value_type。

        所以,第二种方式如下:

template<class Container>
class queue 
{typedef typename Container::value_type value_type;//…………其他成员函数
}

        知道了这些, 我们就可以着手完善我们的queue库了。

因为我们是要对Container容器进行封装。 所以要创建Container对象。 那么就是:

//容器适配器queue, 模板参数为Container, 意思是传一个容器的类型过来
template<class Container>
class queue 
{typedef typename Container::value_type value_type;
public:private:Container _con;     //根据容器的类型创建一个对象
};

        那么要将Container封装成queue, 就要保留Container的尾差:push_bac()、头删:pop_front()、取对头元素:front()、取队尾元素:back()以及empty, size, capacity这些接口。 但是要封住它的迭代器等接口(对于非默认成员函数不定义即可, 但是对于默认成员函数如果要封住就要加delete。 对于这个queue类来说, 没必要封住默认成员函数

        其他接口的定义实现:

    //容器适配器queue, 模板参数为Container, 意思是传一个容器的类型过来template<class Container>class queue {typedef typename Container::value_type value_type;public://conductorqueue() {}queue(const queue<Container>& q):_con(q._con){}~queue() {}//modifyvoid push(const value_type& x){//queue的push在尾部入队列。_con.push_back(x);}void pop() {//queue的pop去掉头部的元素, 就是调用容器的头删。_con.pop_front();}value_type& front() {return _con.front();}value_type& back(){return _con.back();}//capacitybool empty() {return _con.empty();}size_t size() {_con.size();}size_t capacity() {return _con.capacity();}private:Container _con;     //根据容器的类型创建一个对象};

       stack

stack的实现思想基本和queue的一样。都是一个模版参数Container, 然后利用这个模版参数实例化出对象。 同时使用一下Container里面的vatue_type。如下代码:

template<class Container>class stack {typedef typename Container::value_type _Ty;public:private:Container _con;};

        然后要提供压栈:push()就是调用Container的push_back()。 出栈就是Container的pop_back()。以及栈顶就是back()、empty、size、capacity等等。

        如下代码实现:

	template<class Container>class stack {typedef typename Container::value_type _Ty;public://conductorstack() {};stack(const stack<Container>& st):_con(st._con){}~stack() {}//modifyvoid push(const _Ty& x) {_con.push_back(x);}void pop() {_con.pop_back();}_Ty top() {return _con.back();}//capacitybool empty() {return _con.empty();}size_t size() {return _con.size();}size_t capacity() {return _con.capacity();}private:Container _con;};

priority_queue

优先级队列和上面两个的参数略有不同。 因为优先级队列的类型不是单一的。 有大根堆还有小根堆之分。 而要分开大根还是小根, 使用的是一个模版参数Compare, 这个Compare是个仿函数模版,利用仿函数控制向上调整算法(这里博主默认友友们熟悉向上调整算法)比较逻辑。 就可以控制大根堆还是小根堆。 那么如何控制的?请看代码:

template<class T, class Container, class Compare = less<T>> class priority_queue {public:protected://向上调整算法void adjust_up() {Compare com; //Compare 创建一个可调用对象。int child = _con.size() - 1;int parent = (child - 1) / 2;//while (child > 0) {//小堆是大于, 孩子小上去if (com(_con[parent], _con[child])) //利用可调用对象来实行判断逻辑。{swap(_con[parent], _con[child]);child = parent;parent = (parent - 1) / 2;}else break;}}private:Container _con;};

向下调整算法用的是同样的方法, 都是利用仿函数模板的实例对象实行判断逻辑。

		void adjust_down(int i) {Compare com;int parent = i;int child = parent * 2 + 1;int n = _con.size();while (child < n) {//大堆是小于, 孩子大上去if (child + 1 < n && com(_con[child], _con[child + 1])) ++child;if (_con[parent], _con[child]){swap(_con[parent], _con[child]);parent = child;child = child * 2 + 1;}else break;}}

知道了这些, 就可以着实现代码:

	template<class T, class Container, class Compare = less<T>>class priority_queue {public://conductor priority_queue() {}priority_queue(const priority_queue<T, Container, Compare>& pq):_con(pq._con) {}~priority_queue() {}//modifyvoid push(const T& x) {//标准的堆插入操作, 先尾差, 再向上调整_con.push_back(x);adjust_up();}void pop() {//标准的堆swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);_con.pop_back();adjust_down(0);}T& top() {return _con[0];}//capacitybool empty() {_con.empty();}size_t size() {return _con.size();}size_t capacity() {return _con.capacity();}protected://向上调整算法void adjust_up() {Compare com;int child = _con.size() - 1;int parent = (child - 1) / 2;//while (child > 0) {//小堆是大于, 孩子小上去if (com(_con[parent], _con[child])){swap(_con[parent], _con[child]);child = parent;parent = (parent - 1) / 2;}else break;}}//向下调整算法, 从基准点开始, 所以要有一个基准点void adjust_down(int i) {Compare com;int parent = i;int child = parent * 2 + 1;int n = _con.size();while (child < n) {//小于是大堆, 孩子大上去if (child + 1 < n && com(_con[child], _con[child + 1])) ++child;if (_con[parent], _con[child]){swap(_con[parent], _con[child]);parent = child;child = child * 2 + 1;}else break;}}private:Container _con;};

Iterator Adaptor 

        ps:在本节内容中, 所实现的迭代器适配器之中都有五个特性: iterator_category、 value_type、difference_type、pointer、reference;这五个类型是为了让我们写的迭代器操作能够胶合算法和容器, 并且融于STL之中, 并不是本节适配器的重点内容。 如果有兴趣, 请看侯捷老师的STL源码剖析-p85-Traits编程技法

inserter Iterator

front_inserter_iterator

        想要使用front_Inserter需要容器含有push_front接口, 而vector没有这个接口。 那么vector就无法使用front_inserter。

	template<class Container>class front_inserter_iterator{//迭代器的五个特性。 分别是:迭代的分类、迭代器的类型、迭代器之间的距离, 也是容器的最大容量、迭代器指向的对象、迭代器引用的对象;五个特性为迭代器相关内容,主要功能是为了胶合算法与容器。typedef output_iterator_tag iterator_category;typedef void value_type;       typedef void difference_type;typedef void pointer;typedef void reference;public://conductor传一个容器对象front_inserter_iterator(Container& con):_con(&con){}//赋值操作就是Container容器的头插操作。front_inserter_iterator<Container> operator=(typename Container::value_type x){_con->push_front(x);return *this; }//解引用和前置++, 后置++都是它本身。front_inserter_iterator<Container> operator*() { return *this; }front_inserter_iterator<Container> operator++() { return *this; };front_inserter_iterator<Container> operator++(int) { return *this; }private:Container* _con;};//为了方便使用front_inserter_iterator而设计的函数模板。 只需要传容器过去即可template<class Container>front_inserter_iterator<Container> front_inserter(typename Container& x) {return front_inserter_iterator<Container>(x);  //构造一个front_inserter_iterator进行头插}

back_inserter_iterator

	template<class Container>class back_inserter_iterator {typedef output_iterator_tag iterator_category;typedef void value_type;typedef void defference_type;typedef void reference;typedef void pointer;public://conductorback_inserter_iterator(Container& con):_con(&con) {}//返回值,赋值的操作其实就是尾插。和front_inserter_iterator是一样的back_inserter_iterator<Container>& operator=(typename Container::value_type x) {_con->push_back(x);return *this;}//解引用和前置++以及后置++都是返回它本身back_inserter_iterator<Container>& operator*() { return *this; }back_inserter_iterator<Container>& operator++() { return *this; }back_inserter_iterator<Container>& operator++(int) { return *this; }private:Container* _con;};//辅助函数, 方便使用template<class Container>back_inserter_iterator<Container>& back_inserter(Container& x) {return back_inserter_iterator<Container>(x);}

inserter_iterator

        随机位置插入和上面两个迭代器有所不同, 随机位置需要用到容器的迭代器。 这也就意味着queue, stack这些没有迭代器的直接无法使用inserter。

	template<class Container>class inserter_iterator {typedef output_iterator_tag iterator_category;typedef void value_type;typedef void difference_type;typedef void pointer;typedef void reference;public://inserter的构建需要传两个参数, 一个容器, 一个容器的迭代器。 当进行插入时, 就在迭代器指向位置进行插入。inserter_iterator(Container& con, typename Container::iterator iter) :_con(&con),_iter(iter){}inserter_iterator<Container> operator=(typename Container::value_type x) {_con->insert(_iter, x);++_iter;return *this;}inserter_iterator<Container> operator*() { return *this; }inserter_iterator<Container> operator++() { return *this; }inserter_iterator<Container> operator++(int) { return *this; }private:Container* _con;typename Container::iterator _iter;};template<class Container>inserter_iterator<Container> inserter(Container& con, typename Container::iterator iter) {return inserter_iterator<Container>(con);}

Reverse_iterator

        这个适配器应该是除了Container Adaptor,友友们最熟悉的一种适配器。 而且友友们如果熟悉list的底层封装, 其实就应该使用过Reverse_iterator封装过list的迭代器。 同样的,和其他适配器一样。 Reverse_iterator的封装屏蔽了list迭代器的底层细节, 并修改相应的接口。同时还使用了萃取获得需要使用的迭代器特性。

            那么为什么会有Reverse_iterator?

        我们可以看一下vs中那些双向序列容器的底层源码

  • vector:

  • list:

  • deque:

其他双向数列容器这里不进行举例, 但是只要你找对应的源码就会发现, 所有双向序列容器的reverse_iterator都是通过reverse_iterator封装来的。 (关于反向迭代器的加加和减减操作, 这里并没有讲解, 个人认为这里最重要的是理解这个萃取的概念。

以下为底层源码实现:

	template<class Container>inserter_iterator<Container> inserter(Container& con, typename Container::iterator iter) {return inserter_iterator<Container>(con);}template<class Iterator>class reverse_Iterator{public://先进行萃取:typedef typename Iterator::iterator_catecory iterator_catecory;typedef typename Iterator::value_type value_type;typedef typename Iterator::difference_type difference_type;typedef typename Iterator::pointer pointer;typedef typename Iterator::reference reference;reverse_Iterator(Iterator it):_cur(it){}//拷贝构造reverse_Iterator(const reverse_Iterator<Iterator>& it):_cur(it._cur){}reverse_Iterator& operator++(){--_cur;return *this;}reverse_Iterator operator++(int){Iterator tmp = _cur;--_cur;return tmp;}reverse_Iterator& operator--(){++_cur;return *this;}reverse_Iterator operator--(int){Iterator tmp = _cur;++_cur;return tmp;}//*reference operator*(){Iterator tmp = _cur;--tmp;return *tmp;}pointer operator->(){Iterator tmp = _cur;--tmp;return &(*tmp);}bool operator!=(const Iterator& it){return _cur != it._cur;}bool operator==(const Iterator& it){return _cur == it._cur;}Iterator _cur;};

stream iterator

        stram_iterator可以将一个迭代器对象绑定到一个数据流身上。 如果是绑定到istream身上, 那么就是istream_iterator。 如果是绑定到ostream身上, 那么就是ostream_iterator。这个时候它们分别有输入(读)或者输出(写)的能力。

        这个的本质其实就是利用stream_iterator适配器将流对象封装起来。 然后对外修改一下接口——将原本的>> 或者 << 封装成赋值操作。并且每次加加都会赋值。 也就是连续插入或者提取。

istream_iterator

        需要注意的是, 我们在定义istream_iterator对象的时候就会进行一次读取数据。所以, 使用该适配器需要在特定的地方进行使用。

	template<class T, class Distance = ptrdiff_t>class istream_iterator{template<class T>friend bool operator!=(istream_iterator& x1, istream_iterator& x2);public://先定义迭代器特性typedef input_iterator_tag iterator_category;typedef T value_type;typedef T* pointer;typedef T& reference;typedef Distance difference_type;//无参构造函数, 构造出来的istream对象是一个判断是否读取错误的EOFistream_iterator():_stream(&cin), end_marker(false) {}//istream对象istream_iterator(istream stream):_stream(&stream){read();}//对该对象解引用就是获得上一个提取的数据reference operator*() { return value; }pointer operator->() { return &(operator*()); }//迭代器前进的时候, 就要读取数据istream_iterator<T, Distance> operator++() {read();return *this;}istream_iterator<T, Distance> operator++(int) {auto tmp = *this;read();return tmp;}private:istream* _stream;T value;bool end_marker;    //用来标记是否到了读取错误。一般会定义一个错误对象来进行比较void read() {if (end_marker) *_stream >> value;if (*_stream) end_marker = true;else end_marker = false;}};

ostream_iterator

        ostram_iterator不同于istream, 它的内部实现不需要保存数据。只需要将一个赋值接口将用户传来的数据打印即可。 

template<class T>class ostream_iterator {public:typedef output_iterator_tag iterator_category;typedef void value_type;typedef void difference_type;typedef void reference;typedef void pointer;ostream_iterator(ostream out):_stream(&out),_str(nullptr){}ostream_iterator(ostream out, const char* str):_stream(&out), _str(str){}//对迭代器进行赋值操作, 就是将要进行输出的数据进行打印ostream_iterator<T> operator=(const T& x) {*_stream << x;if (_str) *_stream << _str;return *this;}//前置加加, 解引用, 后置加加都是自己本身ostream_iterator<T> operator*() { return *this; }ostream_iterator<T> operator++() { return *this; }ostream_iterator<T> operator++(int) { return *this; }private:ostream* _stream;const char* _str;};

Function Adaptor

        在进行学习仿函数适配器之前需要知道——仿函数可配接性——这个性质的根本目的是为了更加灵活的组合成各种各样功能的函数, 从而更灵活的配合算法实现各种功能。 而为了保证仿函数的可配接性, STL提供了两个关键——unary_function(一元函数)、binary_function(二元函数)【STL不支持三元函数】, 他们也是仿函数的特性——就如同迭代器为了胶合容器与算法, 更好融入STL之中, 仿函数的特性也是为了更好的配合算法, 更好的融入STL之中。

        unary_function和binary_function都是类。他们被仿函数继承从而让仿函数获得相应特性。 并且他们的定义如下:

	template<class Arg, class Result>class unary_function {typedef Arg argument_type;typedef Result result_type;};template<class Arg1, class Arg2, class Result>class binary_function{typedef Arg1 first_argument_type;typedef Arg2 second_argument_type;typedef Result result_type;};

bind(系结)

bind1st

	template<class Operation>class binder1st : public unary_function<typename Operation::second_argument_type,typename Operation::result_type>{public://conductor, 将第一个参数进行绑定。binder1st(const Operation& op, const typename Operation::first_argument_type& y) :_op(op),_value(y){}//这里是调用仿函数, 系结好的仿函数第一个参数已经被绑定。 只接收外部传来的第二个参数typename Operation::result_type operator()(const typename Operation::second_argument_type& x) {return _op(_value, x);    //实际上用的就是构造的时候的第一个参数,圆括号时候的第二个参数。}private:Operation _op;typename Operation::second_argument_type _value;};//辅助函数, 方便使用。 传要封装的仿函数, 以及第一个参数。template<class Operation, class T>inline binder1st<Operation> bind1st(Operation& op, const T& x) {return binder1st<Operation>(op, typename Operation::first_argument_type(x));}

bind2st

	template<class Operation, class T>inline binder1st<Operation> bind1st(Operation& op, const T& x) {return binder1st<Operation>(op, typename Operation::first_argument_type(x));}template<class Operation>class binder2nd : public unary_function<typename Operation::first_argument_type,typename Operation::result_type>{public://conductor, 将第二个参数进行绑定。binder2nd(const Operation& op, const typename Operation::second_argument_type& x):_op(op),_value(x){}typename Operation::result_type operator()(const typename Operation::first_argument_type& x) {return _op(x, _value);}private:Operation _op;typename Operation::first_argument_type _value;};template<class Operation, class T>inline binder2nd<Operation> bind2nd(Operation& op, const T& x) {return binder2nd<Operation>(op, typename Operation::first_argument_type(x));}

not(否定)

not用来表示一个仿函数Adaptable Predicate(可返回真假且可配接表达式)的逻辑负值。 以下是两个否定适配器的代码实现:

not1

	template<class Predicate>class unary_negate : public unary_function<typename Predicate::argument_type,typename Predicate::result_type>{public://利用会返回真假表达式进行适配。unary_negate(const Predicate& x):_pred(x){}//就是对原本的表达式进行一下取反操作bool operator()(const typename Predicate::argument_type& x) const{return !_pred(x);}private:Predicate _pred;};//辅助函数, 方便使用:template<class Predicate>inline unary_negate<Predicate> not1(const Predicate& pred) {return unary_negate<Predicate>(pred);}

not2

	template<class Predicate>inline unary_negate<Predicate> not1(const Predicate& pred) {return unary_negate<Predicate>(pred);}template<class Predicate>class binary_negate : public binary_function<typename Predicate::first_argument_type,typename Predicate::second_argument_type, typename Predicate::result_type>{public:binary_negate(const Predicate& x):_pred(x) {}//bool operator()(const typename Predicate::first_argument_type x, typename Predicate::second_argument_type y) const {return !_pred(x, y);}private:Predicate _pred;};template<class Predicate>inline binary_negate<Predicate> not2(const Predicate& pred) {return binary_negate<Predicate>(pred);}

修饰

ptr_fun

ptr_fun是将函数修饰为仿函数的适配器。 ptr_fun需要定义两份, 一份用来适配一元函数,一份用来适配二元函数。

一元函数:

一元函数适配器其实就是把一个一元函数包起来, 然后()运算符就是调用这个一元函数

	template<class Arg, class Result>class pointer_to_unary_function : public unary_function<Arg, Result>{typedef Result(*F_P) (Arg);public:pointer_to_unary_function() {}//带参构造用来接收函数指针。 pointer_to_unary_function(F_P ptr):_ptr(ptr) {}//通过()调用该函数。Result operator()(const Arg& x) {return _ptr(x);}private:F_P _ptr;   //一元函数成员};//辅助函数, 方便使用template<class Arg, class Result>inline pointer_to_unary_function<Arg, Result> ptr_fun(Result(*ptr)(Arg)) {return  pointer_to_unary_function<Arg, Result>(ptr);}

二元函数

二元函数其实就是把二元函数包起来, 然后()就是调用这个二元函数

	template<class Arg1, class Arg2, class Result>class pointer_to_binary_function : public binary_function<Arg1, Arg2, Result>{typedef Result(*F_P) (Arg1, Arg2);public:pointer_to_binary_function() {}pointer_to_binary_function(F_P* ptr):_ptr(ptr){}//Result operator()(const Arg1 x1, const Arg2 x2) {return _ptr(x1, x2);}private:F_P _ptr;};//辅助函数, 方便调用template<class Arg1, class Arg2, class Result>inline pointer_to_binary_function<Arg1, Arg2, Result> ptr_fun(Result(*ptr)(Arg1, Arg2)) {return pointer_to_binary_function<Arg1, Arg2, Result>(ptr);}

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