这些函数的主要任务是解决C++语法中的一个语法不一致问题。
如果有一个函数f和一个对象x,希望在对象x上调用函数f,为了执行这个调用,C++提供了3种不同的语法:
// 语法#1:f是一个非成员函数
f(x);
// 语法#2:f是一个成员函数,且x是一个对象或对象的引用
x.f();
// 语法#3:f是成员函数,且p是一个指向对象x的指针
p->f();
假如有一个测试函数test:
// 测试函数test
void test(Widget& w);
vector<Widget> vw;
...
// 调用#1,可通过编译
for_each(vw.begin(), vw.end(), test);
假如test是Widget的成员函数:
class Widget {
public:
...
void test();
...
};
// 调用#2,不能通过编译
for_each(vw.begin(), vw.end(), &Widget::test);
假如有一个存放Widget*指针的容器:
list<Widget*> lpw;
// 调用#3,不能通过编译
for_each(lpw.begin(), lpw.end(), &Widget::test);
(1)一个非成员函数(2)一个对象和一个成员函数(3)一个对象指针和一个成员函数,难道我们需要3个版本的for_each实现么?然而,现实是,我们只有一个for_each算法:
template<typename InputIterator, typename Function>
Function for_each(InputIterator begin, InputIterator end, Function f)
{
while (begin != end) f(*begin++);
}
可以看出,STL中的惯例是:函数或函数对象在被调用时,总是使用非成员函数的语法形式。
所以mem_fun和mem_fun_ref之所以存在的原因是它们被用来调整#语法2,#语法3的成员函数,使之能够通过#语法1被调用。来看下转换原理,mem_fun、mem_fun_ref是函数模板:
//mem_fun声明针对不带参数的非const成员函数
//C是类,R是指向的成员函数的返回类型
template<typename R, typename C>
mem_fun_t<R,C> mem_fun( R(C::*pmf)() );
mem_fun带一个指向某个成员函数的指针参数pmf,并且返回一个mem_func_t类型的对象。mem_func_t是一个函数子类,它拥有该成员函数的指针,并提供了opeartor()函数,在operator()中调用了通过参数传递进来的对象上的该成员函数。(相当于将类的一个成员函数转换为一个函数子类了)
list<Widget*> lpw;
...
//现在可以通过编译了
for_each(lpw.begin(), lpw.end(), mem_fun(&Widget::test));
mem_fun_ref与mem_fun类似,它将语法#2转换为语法#1,并产生一个类型为mem_fun_ref_t的配接器对象。(mem表示member,成员函数的意思)
ptr_fun使用的策略是,出现编译错误时使用,作用是提供必要的类型定义。