函数对象（functor）

## 前言
```cpp
// 函数对象（functor）
struct Multiply {
    int operator()(int a, int b) const {
        return a * b;
    }
};
```
这不是结构体吗？怎么改名字叫函数对象了。对于我们这些老程序员，很难转变过来。
****
理解你们的感受，特别是对于那些已经习惯了传统术语的老程序员来说，适应这些新概念确实需要一些时间。让我们一步步地解释为什么这种结构体现在被称为“函数对象”或“functor”。

## 什么是函数对象（Functor）？

函数对象，也称为“functor”，是一个重载了 `operator()`（函数调用运算符）的类或结构体。这使得这个类的实例可以像函数一样被调用。

```cpp
struct Multiply {
    int operator()(int a, int b) const {
        return a * b;
    }
};

// 使用时
Multiply multiply;
int result = multiply(3, 4);  // 就像调用函数一样使用
```

在上面的代码中，虽然 `Multiply` 是一个结构体，但由于它重载了 `operator()`，它就可以像函数一样使用。这种设计方式在 C++ 中非常常见，尤其是在需要传递行为而不是数据时。

## 为什么叫“函数对象”？

称其为“函数对象”或“functor”，主要是因为这个对象的行为类似于函数。尽管它在形式上是一个类或结构体，但它封装了一个可调用的行为，这让它可以像函数一样工作。因此，尽管我们从传统的角度看它是一个结构体，但它的核心功能是“作为一个函数被调用”。

## 从结构体到函数对象的转变

这实际上是 C++ 提供的一种灵活性，它允许你将行为（函数调用）和状态（成员变量）组合在一起。对于一些更老的代码库或传统编程风格中，可能会更习惯将这些称为“结构体”或“类”，而现在我们更倾向于从它们的功能上来命名。

## 使用 `class` 的例子
无论你使用 `struct` 还是 `class`，只要你定义了 `operator()`，那么这个类或结构体就可以被称为“函数对象”（functor）。`struct` 和 `class` 在 C++ 中的区别只是默认访问权限不同：

- **`struct`** 默认的访问权限是 `public`。
- **`class`** 默认的访问权限是 `private`。

所以，你的例子可以用 `class` 来实现，而且它的行为会与用 `struct` 实现的一模一样。

```cpp
class Multiply {
public:  // 记得在 class 中默认成员是 private，所以要显式声明为 public
    int operator()(int a, int b) const {
        return a * b;
    }
};

// 使用时
Multiply multiply;
int result = multiply(3, 4);  // 结果是 12，就像调用函数一样使用
```

在这个例子中，`Multiply` 是一个 `class`，但它仍然是一个“函数对象”，因为它重载了 `operator()`，使得你可以通过 `Multiply` 的实例来调用它，就像使用一个函数一样。

无论你使用 `struct` 还是 `class`，只要你定义了 `operator()`，这个类型就可以作为“函数对象”使用。这种设计模式在 C++ 中非常灵活，允许你将数据和行为封装在一起。

## 总结

- **结构体（struct）**：传统上用于存储数据。
- **函数对象（functor）**：是一个类或结构体，重载了 `operator()` 使其行为像函数一样。

从某种意义上讲，术语“函数对象”更强调它的功能，而不是它的形式（结构体或类）。不过，这确实需要一些适应，但了解其背后的逻辑可能会帮助你更容易接受这个概念。