如何在 C++ 中为 copy_if 等定义“一元谓词”？

Question

我正在尝试使用 std::copy_if() 并且我从 http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/copy_if/ 中了解了语法的工作原理：

auto it = std::copy_if (foo.begin(), foo.end(), bar.begin(), [](int i){return !(i<0);} );

最后一个论点是我感到困惑的一个。括号有什么用？我可以使用我在其他地方编写的函数作为参数吗？它是如何工作的？如果我指定要传递给函数的变量，我可以传递另一个参数给函数吗？

我想我的总体问题是在哪里可以找到这些东西的语法。使用这个例子，我可以声明一些非常简单的事情，但我希望能够用它做更多的事情。我找到了一些地方解释一元谓词应该做什么和不做什么，但实际上没有解释如何声明一个谓词以及它的含义。我对 C++ 中的算法仍然有些陌生，希望学习如何更有效地使用它们。

Answer 1

您可以将任何行为类似于函数的谓词传递给

copy_if

。您可以使用一些常用的东西：

1) 功能

函数确实像函数一样工作，因此它们可以作为谓词传递给

copy_if

:

bool is_less_than_zero(int i) { return i < 0; }

int main() {
    std::vector<int> a = {1, 2, -2, -1};
    std::vector<int> b;

    std::copy_if(a.begin(), a.end(), std::back_inserter(b), is_less_than_zero);
    // now b will contain the elements {-2, -1}
}

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2) 具有重载的对象

operator()

对象可以重载

operator()

，以便它们像函数一样运行。这些通常称为“函数对象”或“函子”。这可以让你存储状态，这是原始函数无法实现的：

struct IsLessThan {
    IsLessThan(int i) : i_{i} {}
    bool operator()(int i) { return i < i_; }
    int i_;
};

int main() {
    std::vector<int> a = {1, 2, -2, -1};
    std::vector<int> b;

    std::copy_if(a.begin(), a.end(), std::back_inserter(b), IsLessThan(0));
    // now b will contain the elements {-2, -1}
}

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3) Lambdas

Lambda 在概念上是匿名函数。实际上，它们只是具有重载

operator()

的对象的语法糖，但这使它们成为用很少的代码创建简单谓词的有用工具：

int main() {
    std::vector<int> a = {1, 2, -2, -1};
    std::vector<int> b;

    std::copy_if(a.begin(), a.end(), std::back_inserter(b),
                 [](int i){ return i < 0; });
    // now b will contain the elements {-2, -1}
}

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由于 lambda 实际上是具有重载的对象

operator()

它们还可以包含状态，这是通过 lambda 的捕获列表给出的：

int main() {
    std::vector<int> a = {1, 2, -2, -1};
    std::vector<int> b;
    int number_to_compare_to = 0;

    std::copy_if(a.begin(), a.end(), std::back_inserter(b),
                 [number_to_compare_to](int i){ return i < number_to_compare_to; });
    // now b will contain the elements {-2, -1}
}

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标准库中有一些工具可以轻松创建包含状态的函数对象，并使用它为函数提供一些参数（即

std::bind

），但它们在大多数有用的地方现在更容易使用 lambda 代替。也就是说，以下代码创建了两个行为完全相同的对象：

bool first_less_than_second(int i, int j) { return i < j; }

int main() {
    auto bind_less_than_zero = std::bind(first_less_than_second, std::placeholders::_1, 0);
    auto lambda_less_than_zero = [](int i){ return first_less_than_second(i, 0); };
}

一般来说，您应该更喜欢 lambda 版本，但有时您仍然会看到使用

std::bind

（或其 pre-c++11 boost 版本

boost::bind

）。