为什么重载operator（）？

Question

在Boost Signals库中，它们正在重载（）运算符。

这是C++中的约定吗？对于回调等？

我在一位同事的代码中看到了这个（他恰好是一个大的Boost粉丝）。在所有的提升善良中，这只会让我感到困惑。

任何有关此超载的原因的洞察？

Answer 1

重载operator（）的主要目标之一是创建函子。一个仿函数就像一个函数，但它的优点是它是有状态的，这意味着它可以保持数据在调用之间反映它的状态。

下面是一个简单的仿例如：

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" 

仿函数用巨资泛型编程使用。许多STL算法都是以一种非常通用的方式编写的，因此您可以将自己的函数/函子插入到算法中。例如，std :: for_each算法允许您对范围的每个元素应用操作。它可以实现类似的东西：

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

你看，既然它是由功能参数化这个算法是非常通用的。通过使用operator（），该函数可让您使用函数指针或函数指针。下面是显示这两种可能性的例子：

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 

---

关于你对运营商的问题（）超载，以及是有可能。只要遵守方法重载的基本规则（例如仅在返回类型上重载是不可能的），就可以完美地编写一个有多个括号运算符的函子。

Answer 2

另一位同事指出，它可能是一种将functor对象伪装成函数的方法。例如，这样的：

my_functor(); 

是真的：

my_functor.operator()(); 

这是否意味着这样的：

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

可用于重载这个呢？

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

Answer 3

您也可以查看C++ faq's Matrix example。这样做有很好的用处，但这当然取决于你想要完成什么。

Answer 4

仿函数不是一个函数，所以你不能重载它。
虽然operator（）的重载用于创建“函子” - 可以像函数一样调用的对象，但您的同事是正确的。结合预期“类似功能”参数的模板，这可能非常强大，因为对象和功能之间的区别变得模糊。

正如其他海报所说：函子优于普通函数，因为它们可以有状态。这种状态可用于一次迭代（例如计算容器中所有元素的总和）或多次迭代（例如，查找满足特定条件的多个容器中的所有元素）。

Answer 5

它允许类作为一个函数。我曾经在一个日志类中使用它，其中的调用应该是一个函数，但我想要这个类的额外好处。

所以是这样的：

logger.log("Log this message"); 

变成这样：

logger("Log this message"); 

Answer 6

开始使用std::for_each，std::find_if等更多的时候在你的代码，你会看到为什么它的方便有（）运算符的重载能力。它还允许函数和任务具有明确的调用方法，这些方法不会与派生类中的其他方法的名称发生冲突。

Answer 7

函子就像函数指针一样。它们通常旨在可复制（如函数指针），并以与函数指针相同的方式进行调用。主要的好处是，当你有一个可以与模板函数一起工作的算法时，可以内联对operator（）的函数调用。但是，函数指针仍然是有效的函子。

Answer 8

许多人都回答说，它是一个函数，没有告诉一个大函数为什么一个函子比一个普通的旧函数更好。

答案是一个仿函数可以有状态。考虑一个求和功能 - 它需要保持运行总量。

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与functional programming范例有关，它们通常使用类似的概念：closures。

Answer 10

然而，我可以看到的一个优点是operator（）的签名在不同类型之间的外观和行为是相同的。如果我们有一个拥有成员方法报告的类Reporter（..），然后是另一个具有成员方法write（..）的类Writer，那么如果我们想要同时使用这两个类，则必须编写适配器一些其他系统的模板组件。所有它会关心的是传递字符串或你有什么。如果不使用操作符（）重载或写特殊类型的适配器，你不能做的东西一样

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

因为T有一个要求，即有它接受任何隐含浇注料为const char的成员函数称为写* （或者是const char []）。这个例子中的Reporter类没有这个，所以使用Reporter的T（模板参数）将无法编译。

不过，据我可以看到这将与不同类型的

T t; 
t("Hello world"); 

的工作，虽然，它仍然明确要求类型T有这样的运营商定义的，所以我们还是有要求的个人T. ，我不认为它与通用函数太奇怪了，因为它们通常被使用，但我更愿意看到这种行为的其他机制。在C＃等语言中，您只需传入一个委托即可。我不太熟悉C++中的成员函数指针，但我可以想象你可以在那里实现相同的行为。

除了合成糖的行为我真的没有看到运算符重载执行这些任务的优点。

我相信有更多的人知道这些人比我有更好的理由，但我想我会为你们其他人分享我的意见。

Answer 11

其他职位已经做了很好的描述operator（）如何工作以及为什么它可以有用。

我最近一直在使用一些代码，使得operator（）的使用非常广泛。重载此运算符的一个缺点是某些IDE因此变得效率较低。在Visual Studio中，通常可以右键单击方法调用以转到方法定义和/或声明。不幸的是，VS并不足以为operator（）调用建立索引。特别是在覆盖整个运算符（）的复杂代码中，可能很难找出在哪里执行哪段代码。在几种情况下，我发现我必须运行代码并通过它来追踪实际运行的内容。