一、概述

配接器(adaptor)在STL组件的灵活运用功能上，扮演着轴承、转换器的角色，将一种容器或迭代器装换或封装成另一种容器或迭代器。adaptor这个概念，实际上是一种设计模式，其定义如下:

将一个class的接口转换为另一个class的接口，使原本因接口不兼容而不能合作的classes，可以一起运作。

配接器按功能可以分为如下3类:

可以改变函数或仿函数接口的适配器，称为仿函数适配器；

针对容器的适配器，称为容器适配器；

针对迭代器的适配器，称为迭代器适配器。

本博客只介绍仿函数适配器，在实际编程中比较常见。

二、什么是可配接对象

什么是可配接对象？看到这句话可能还云里雾里的，真不太明白，下面通过一个很简单的给数组排序的例子来解释一下。

#include<iostream>#include<vector>#include<algorithm>#include<iterator>//ostream_iteratorusingnamespacestd;structmyLess{booloperator()(intlhs,intrhs)const{returnlhs<rhs;}};intmain(){intIntArray[]={7,4,2,9,1};sort(IntArray,IntArray+sizeof(IntArray)/sizeof(int),myLess());copy(IntArray,IntArray+sizeof(IntArray)/sizeof(int),ostream_iterator<int>(cout,"\n"));return0;}

#程序执行结果[root@oracleDocuments]#./a.out12479

可以看到这个程序正确执行了，现在我想让程序内的数组进行降序。当然你可以重新定义一个仿函数，但是我想用一个更快捷的方法，那就是not2函数。

//修改排序那一行的函数sort(IntArray,IntArray+sizeof(IntArray)/sizeof(int),not2(myLess()));

但是我发现这样是编译不过的，为什么呢？这就回到我们的主题了，因为myLess不是一个可配接对象。那么如何让它变成一个可配接对象呢，继续往下看。

三、unary_function和binary_function

为什么刚刚写的myLess对象是不可配接的呢？因为它缺少argument_type、first_argument_type、second_argument_type和result_type这些特殊类型的定义。而unary_function和binary_function则可以提供这些类型的定义。我们在定义仿函数的时候，只需继承自这2个函数，那么我们的仿函数就是可配接的对象了。由于unary_function和binary_function是STL提供的模版，所以必须要指定必要的参数类型。

#include<iostream>#include<vector>#include<algorithm>#include<iterator>//ostream_iterator#include<functional>//binary_function,not2usingnamespacestd;//第一个参数，第二个参数，返回值structmyLess:publicbinary_function<int,int,bool>{booloperator()(intlhs,intrhs)const{returnlhs<rhs;}};intmain(){intIntArray[]={7,4,2,9,1};sort(IntArray,IntArray+sizeof(IntArray)/sizeof(int),not2(myLess()));copy(IntArray,IntArray+sizeof(IntArray)/sizeof(int),ostream_iterator<int>(cout,"\n"));return0;}

#程序执行结果[root@oracleDocuments]#./a.out97421

传递给unary_function和binary_function的模版参数正是函数子类的operator()的参数类型和返回值。如果operator()接受一个参数，则使用unary_function<参数, 返回值>；如果operator()接受两个参数，则使用binary_function<参数1, 参数2, 返回值>。

一般情况下，传递给unary_function和binary_function的非指针类型需要去掉const和引用(&)部分。如下:

structmyLess:publicbinary_function<myClass,myClass,bool>{booloperator()(constmyClass&lhs,constmyClass&rhs)const{returnlhs<rhs;}};

但是以指针作为参数或返回值的函数子类，一般规则是，传给unary_function和binary_function的类型与operator()的参数和返回类型完全相同。如下:

structmyLess:publicbinary_function<constmyClass*,constmyClass*,bool>{booloperator()(constmyClass*lhs,constmyClass*rhs)const{returnlhs<rhs;}};

四、标准的函数配接器

1. not1和not2

这2个配接器都是对可配接对象的否定。上面已经介绍过使用方法了。那么什么时候用not1，什么时候用not2呢？

如果可配接对象的operator()接受一个参数则使用not1；如果可配接对象的operator()接受两个参数则使用not2。

2. bind1st和bind2nd

bind1st表示我们绑定第一个参数，bind2st表示我们绑定第二个参数。

#include<iostream>#include<vector>#include<algorithm>#include<iterator>//ostream_iterator#include<functional>//binary_function,bind1stusingnamespacestd;structmyLess:publicbinary_function<int,int,bool>{booloperator()(intlhs,intrhs)const{returnlhs<rhs;}};intmain(){intIntArray[]={7,4,2,9,1};vector<int>IntVec(IntArray,IntArray+sizeof(IntArray)/sizeof(int));IntVec.erase(remove_if(IntVec.begin(),IntVec.end(),bind1st(myLess(),5)),IntVec.end());copy(IntVec.begin(),IntVec.end(),ostream_iterator<int>(cout,"\n"));return0;}

#程序执行结果[root@oracleDocuments]#./a.out421

bind1st(myLess(), 5)相当于把5赋值给lhs，那么表达式就变成 5 < rhs，所以7和9就被删除了。

如果把bind1st(myLess(), 5)改成bind2nd(myLess(), 5))，就相当于把5赋值给rhs，那么表达式就变成 lhs < 5, 所以1、2和4就被删除了。bind1st(myLess(), 5) 等于 not1(bind2nd(myLess(), 5)))。

五、ptr_fun、mem_fun和mem_fun_ref

我们已经知道仿函数通过继承unary_function和binary_function可以变成可配接对象，那么普通函数或者类的成员函数如何变成可配接对象呢？这就需要用到标题中的三个函数了。

#include<iostream>#include<vector>#include<algorithm>#include<iterator>//ostream_iterator#include<functional>//not2usingnamespacestd;classsortObj{public:boolmemComp(constsortObj*other){return*this<*other;}boolmemComp_const(constsortObj&other)const{return*this<other;}public:sortObj(intv):value(v){}~sortObj(){}friendbooloperator<(constsortObj&lhs,constsortObj&rhs){returnlhs.value<rhs.value;}friendostream&operator<<(ostream&os,constsortObj&obj){returnos<<obj.value<<endl;}private:intvalue;};boolsortFun(constsortObj&lhs,constsortObj&rhs){returnlhs<rhs;}//把指针转换成对象sortObj&ptrToObj(sortObj*ptr){return*ptr;}intmain(){sortObjobjArray[]={sortObj(7),sortObj(4),sortObj(2),sortObj(9),sortObj(1)};vector<sortObj>objVec(objArray,objArray+sizeof(objArray)/sizeof(sortObj));//配接普通函数(降序)sort(objVec.begin(),objVec.end(),not2(ptr_fun(sortFun)));copy(objVec.begin(),objVec.end(),ostream_iterator<sortObj>(cout,""));cout<<endl;srand(time(NULL));random_shuffle(objVec.begin(),objVec.end());//打乱顺序//配接对象的成员函数(升序)sort(objVec.begin(),objVec.end(),mem_fun_ref(&sortObj::memComp_const));copy(objVec.begin(),objVec.end(),ostream_iterator<sortObj>(cout,""));cout<<endl;//配接指针的成员函数(降序)vector<sortObj*>objVecPtr;objVecPtr.push_back(newsortObj(7));//内存泄漏了，不要在意这些细节objVecPtr.push_back(newsortObj(4));objVecPtr.push_back(newsortObj(2));objVecPtr.push_back(newsortObj(9));objVecPtr.push_back(newsortObj(1));sort(objVecPtr.begin(),objVecPtr.end(),not2(mem_fun(&sortObj::memComp)));transform(objVecPtr.begin(),objVecPtr.end(),ostream_iterator<sortObj>(cout,""),ptrToObj);return0;}

上述代码中，首先调用not2(ptr_fun(sortFun))，用ptr_fun对普通函数sortFun进行配接；其次调用mem_fun_ref(&sortObj::memComp_const)和not2(mem_fun(&sortObj::memComp))对sortObj类的成员函数进行配接。这里有的童鞋可能有疑问：memComp明明只有一个形参，为什么用not2而不是not1？成员函数在别调用的时候，会自动传进this指针的，所以这里还是两个参数。

mem_fun和mem_fun_ref都是对类的成员函数进行配接，那么它们有什么区别吗？相信细心的童鞋已经看出来了，当容器中存放的是对象实体的时候用mem_fun_ref，当容器中存放的是对象的指针的时候用mem_fun。

mem_fun和mem_fun_ref有一个很大的弊端：它们只能接收0个或1个参数(不算this指针)。这个实在有点局限。新的bind函数模板可以用于任何函数、函数指针、成员函数、函数对象、模板函数、lambda表达式，还可以嵌套bind。

六、bind

上面介绍的这些配接器都是C++11之前使用的，在C++11中这些配接器已经被废弃了，改成使用bind函数。如果想在C++11之前的版本中使用这个函数，有Linux下有两种方法。

1. 包含<functional>头文件，在编译的时候增加编译参数-std=c++0x,那么就可以使用std::bind了

2. 包含#include <tr1/functional> 头文件，直接可以使用std::tr1::bind了。

在bind中有2种方式可以把值传递进bind函数中，一种是预先绑定的参数，这个参数是通过pass-by-value传递进去的；另一种是不预先绑定的参数，这种参数是通过placeholders占位符传递进去的，它是pass-by-reference的。

上述代码中的3个排序函数配接器可以替换成下面这样的bind，如下:

//绑定普通函数(降序)sort(objVec.begin(),objVec.end(),tr1::bind(sortFun,tr1::placeholders::_2,tr1::placeholders::_1));//绑定类对象的成员函数(升序)sort(objVec.begin(),objVec.end(),tr1::bind(&sortObj::memComp_const,tr1::placeholders::_1,tr1::placeholders::_2));//绑定类指针的成员函数(降序)sort(objVecPtr.begin(),objVecPtr.end(),tr1::bind(&sortObj::memComp,tr1::placeholders::_2,tr1::placeholders::_1));

注意，在上面的例子中，我使用了not2方法对结果进行倒序。但是bind和not2是不兼容的，实现倒序的方法也很简单，先传递placeholders::_2，再传递placeholders::_1就可以实现了。

bind的其他用法实例:

#include<iostream>#include<tr1/memory>#include<tr1/functional>usingnamespacestd;usingnamespacestd::tr1;intmain(){//嵌套bind//(x+y)*xfunction<int(int,int)>func=bind(multiplies<int>(),bind(plus<int>(),placeholders::_1,placeholders::_2),placeholders::_1);cout<<func(2,3)<<endl;//reference_wrapper<T>类型,实现绑定引用intx=10;function<int()>funcMinus=bind(minus<int>(),100,cref(x));cout<<funcMinus()<<endl;//输出90x=50;cout<<funcMinus()<<endl;//输出50return0;}

function的<>中定义的是绑定后的函数的原型，即func和funcMinus的函数原型

#程序执行结果[root@oracleDocuments]#./a.out109050

七、内置仿函数

上面介绍bind的例子中已经使用过C++内置的仿函数，这里再进行一下汇总

1）算术类仿函数

加：plus<T> 接收2个参数

减：minus<T> 接收2个参数

乘：multiplies<T> 接收2个参数

除：divides<T> 接收2个参数

模取：modulus<T> 接收2个参数

否定：negate<T> 接收1个参数(正数变负数，负数变正数)

2）关系运算类仿函数

等于：equal_to<T> 接收2个参数

不等于：not_equal_to<T> 接收2个参数

大于：greater<T> 接收2个参数

大于等于：greater_equal<T> 接收2个参数

小于：less<T> 接收2个参数

小于等于：less_equal<T> 接收2个参数

3）逻辑运算仿函数

逻辑与：logical_and<T> 接收2个参数

逻辑或：logical_or<T> 接收2个参数

逻辑否：logical_no<T> 接收2个参数