仿函数（Functor）是指那些重载了函数调用运算符operator()的对象或类。换句话说，仿函数是实现了operatro()操作符的类或结构体。通过这个操作符，可以将对象作为函数来使用，故命名为仿函数。
1.基础概念
仿函数的定义：
// 定义一个仿函数类
class Adder {
public:// 构造函数，初始化加数Adder(int value) : value(value) {}// 重载 operator()，使得对象可以像函数一样被调用int operator()(int x) const {return value + x;}private:int value;
};int main() {Adder add5(5); // 创建一个加5的仿函数对象std::cout << add5(3) << std::endl; // 调用仿函数，结果是8return 0;
}
2.仿函数与普通函数的区别
普通函数：函数在定义的时候就确定了，不能像对象一样传递或修改
仿函数：是一个对象，可以作为参数传递，可以拥有状态（成员变量），可以重载operator()来定义其行为
3.仿函数的应用
3.1与标准库算法一起使用
C++ 的标准库算法（如 std::for_each, std::sort, std::transform）通常使用仿函数作为参数。仿函数能够根据算法的需要定义自定义的操作。
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>class Print {
public:void operator()(int x) const {std::cout << x << " ";}
};int main() {std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};// 使用仿函数 Print// 下面的Print()实际上就是创建了一个Print类型并传递给std::for_eachstd::for_each(v.begin(), v.end(), Print());return 0;
}
3.2自定义排序与比较
仿函数经常用于自定义排序算法。通过传递一个仿函数对象，用户可以定义排序的规则，话句话说，排序的逻辑取决于你怎么实现。
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>class Compare {
public:bool operator()(int a, int b) const {return a > b; // 降序排序}
};int main() {std::vector<int> v = {10, 30, 20, 50, 40};// 使用自定义的 Compare 仿函数排序std::sort(v.begin(), v.end(), Compare());for (int num : v) {std::cout << num << " ";}return 0;
}
4.总结
仿函数可以携带状态（因为它有自己的成员变量），可以支持多个参数，可以定义更加复杂的逻辑，当然，还有一点，在使用STL算法的时候，使用仿函数可以避免不必要的内存分配或函数指针传递（仿函数本质是类，类的成员函数默认是内联，是直接展开的），所以其通常比函数指针更高效 。