如何在不显式定义函数的情况下创建函数的 std::vector ？

Question

我想创建一个 std::vector 对象（或任何其他标准或自定义容器类型），其中包含签名全部相同的自定义函数和任意函数的元素。

它应该是这样的：

// Define the functions and push them into a vector
std::vector<????> MyFunctions;
MyFunctions.push_back(double(int n, float f){ return (double) f / (double) n; });
MyFunctions.push_back(double(int n, float f){ return (double) sqrt((double) f) / (double) n; });
// ...
MyFunctions.push_back(double(int n, float f){ return (double) (f * f) / (double) (n + 1); });

// Create an argument list
std::vector<std::pair<int, float>> ArgumentList;
// ...

// Evaluate the functions with the given arguments
// Suppose that it is guarantied that ArgumentList and MyFunctions are in the same size
std::vector<double> Results;
for (size_t i=0; i<MyFunctions.size(); i++)
{
    Results.push_back(MyFunctions.at(i)(ArgumentList.at(i).first, ArgumentList.at(i).second));
}

如果可能，我不想显式定义这些函数集，如下所示：

class MyClass
{
    public:
        void LoadFunctions()
        {
            std::vector<????> MyFunctions;
            MyFunctions.push_back(MyFoo_00);
            MyFunctions.push_back(MyFoo_01);
            MyFunctions.push_back(MyFoo_02);
            // ...
            MyFunctions.push_back(MyFoo_nn);
        }

    private:
        double MyFoo_00(int n, float f) { /* ... */ }
        double MyFoo_01(int n, float f) { /* ... */ }
        double MyFoo_02(int n, float f) { /* ... */ }
        // ...
        double MyFoo_nn(int n, float f) { /* ... */ }
};

使用某些标准库工具的实现（例如使用 std::function< /代码>）就可以了。但是，执行此操作的非标准方法（例如使用 Boost、QT 或任何其他库或框架）并不是首选。

Answer 1

听起来您想要 lambda 函数。如果您的 C++ 编译器尚未实现 C++11 标准的这一部分，您可以直接使用它们。否则，您也许可以使用 Boost Phoenix 或 Boost Lambda。

Answer 2

假设您的编译器足够现代，您可以使用 C++11 中引入的新 std::function 类型和匿名 (lambda) 函数：

std::vector<std::function<double(int, float)>> MyFunctions;
MyFunctions.push_back([](int n, float f) {
    return (double) f / (double) n;
});
MyFunctions.push_back([](int n, float f) {
    return (double) sqrt((double) f) / (double) n;
});
// ...
MyFunctions.push_back([](int n, float f) {
    return (double) (f * f) / (double) (n + 1);
});

Answer 3

您可以使用 std::function 和 lambda 来完成此操作：

#include <vector>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <iterator>

struct dispatcher {
  template <typename F, typename Pair>
  double operator()(const F& func, const Pair& p) const {
    return func(p.first, p.second);
  }
};

int main() {
  std::vector<std::function<double(int,double)>> functions;
  functions.push_back([](int n, float f) { return double(f)/double(n); });

  std::vector<std::pair<int, float>> args = {std::make_pair(1, 10.0f)};

  std::vector<double> results;

  std::transform(functions.begin(), functions.end(), args.begin(), std::back_inserter(results), dispatcher());

  std::copy(results.begin(), results.end(), std::ostream_iterator<double>(std::cout, "\n"));
}

Answer 4

函数指针已经足够了，甚至不需要使用 std::function：

#include<iostream>
#include<vector>
#include<cmath>

int main()
{
      std::vector<double (*)(double)> vec;
      vec.push_back([](double x) {return cos(x);});
      vec.push_back([](double x) {return sin(x);});
      vec.push_back([](double x) {return tan(x);});
      for (auto f: vec)
          std::cout<<f(M_PI/4)<<'\n';
      return 0;
}