函數對象分析（二十九）

        通過前面對 C++ 的學習，客戶又有一個新的需求擺在我們的面前了。編寫一個函數：函數可以獲得斐波拉契數列每項的值；沒調用一次便返回一個值；函數可根據需要重復使用。

        我們之前在 C 語言中也講過斐波拉契數列，相信這個很好實現了。那么我們就編寫的程序如下

#include <iostream>

using namespace std;

int fib()
{
    static int a0 = 0;
    static int a1 = 1;
    
    int ret = a1;
    
    a1 = a0 + a1;
    a0 = ret;
    
    return ret;
}

int main()
{
    for(int i=0; i<10; i++)
    {
        cout << fib() << endl;
    }
    
    cout << endl;
    
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout << fib() << endl;
    }
    
    return 0;
}

        我們編譯下，看看結果

        我們就開心的完成任務了，于是交給客戶了。過兩天，客戶又給打回來了。說是存在幾個問題：函數一但調用就無法重來，靜態局部變量處于函數內部，外界無法改變。函數為全局函數，是唯一的，無法多次獨立使用。無法指定某個具體的數列項作為初始值。

        于是我們想著將靜態局部變量改為去全局變量，再次重新調用時，便將全局變量重新初始化，重新如下

#include <iostream>

using namespace std;

int a0 = 0;
int a1 = 1;

int fib()
{
    int ret = a1;
    
    a1 = a0 + a1;
    a0 = ret;
    
    return ret;
}

int main()
{
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout << fib() << endl;
    }
    
    cout << endl;
    
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout << fib() << endl;
    }
    
    cout << endl;
    
    a0 = 0;
    a1 = 1;
    
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout << fib() << endl;
    }
    
    return 0;
}

        編譯結果如下

        是滿足這個需求了，但是要在使用時需要重新初始化全局變量，客戶肯定不干啊。所以這個解決方案不可行。于是乎，我們在 C++ 中一個吊炸天的技術來了：函數對象。先來說說函數對象：a> 使用具體的類對象取代函數；b> 該類的對象具備函數調用的行為；c> 構造函數指定具體數列項的起始位置；d> 多個對象相互獨立的求解數列項。

        同樣函數對象也是通過函數調用操作符（( )），便是重載操作符了。它只能通過類的成員函數重載，可以定義不同參數的多個重載函數。

        下來我們來看看最終的解決方案

#include <iostream>

using namespace std;

class Fib
{
    int a0;
    int a1;
public:
    Fib()
    {
        a0 = 0;
        a1 = 1;
    }
    
    Fib(int n)
    {
        a0 = 0;
        a1 = 1;
        
        for(int i=2; i<=n; i++)
        {
            int t = a1;
            
            a1 = a0 + a1;
            a0 = t;
        }
    }
    
    int operator () ()
    {
        int ret = a1;
        
        a1 = a0 + a1;
        a0 = ret;
        
        return ret;
    }
};

int main()
{
    Fib fib;
    
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout << fib() << endl;
    }
    
    cout << endl;
    
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout << fib() << endl;
    }
    
    cout << endl;
    
    Fib fib(3);
    
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout << fib() << endl;
    }
    
    return 0;
}

        編譯結果如下

        我們看到已經實現了所有需求，并且隨時想從哪個數開始都行。通過對函數對象的學習，總結如下：1、函數調用操作符（( )）是可重載的；2、函數調用操作符只能通過類的成員函數重載；3、函數調用操作符可以定義不同參數的多個重載函數；4、函數對象用于在工程中取代函數指針。

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