Operatorのオーバーロード

概要

C++で関数呼び出し演算子operator()をオーバーロードすることの役割は、オブジェクトを関数のように呼び出せるようにすることです。operator()をオーバーロードすることで、カスタム関数オブジェクト（ファンクタ）を作成し、オブジェクトにパラメータを渡して結果を返すことができます。

使用場面

関数オブジェクト（ファンクタ）

operator()をオーバーロードすることで、独自の関数オブジェクトを定義し、これらのオブジェクトを関数のように呼び出すことができます。

/*
Functor関数オブジェクト
*/

class Adder
{
public:
    // 関数オブジェクト
    int operator()(int a, int b) const
    {
        return a + b;
    }
};

int main()
{
    Adder add;
    std::cout << add(3, 4) << std::endl;  // 7
    return 0;
}

ラムダ式

ラムダ式も本質的には呼び出し可能なオブジェクトであり、関数オブジェクトとして使用でき、アルゴリズムやSTLコンテナのメンバー関数に渡すことができます。

/*
ラムダ式
*/
int main()
{
    // 
    auto add = [](int a, int b)
        {
            return a + b;
        };
    std::cout << add(3, 4) << std::endl;  //  7
    return 0;
}

特定の機能を持つ呼び出し可能オブジェクトの実装

operator()をオーバーロードすることで、オブジェクトの動作を定義し、オブジェクトを呼び出して特定の操作を実行できます。この機能は、ストラテジーパターン、イベント処理、コールバック関数などのシナリオで非常に役立ちます。

/*
特定の機能を持つ呼び出し可能オブジェクトの実装
*/

class GreaterThan
{
    int threshold;

public:
    explicit GreaterThan(int threshold) : threshold(threshold)
    {
    }

    bool operator()(int num) const
    {
        return num > threshold;
    }
};

class LessThan
{
private:
    int threshold_{ 0 };

public:
    explicit LessThan(int threshold) : threshold_(threshold)
    {
    };

    bool operator()(int target) const
    {
        return target < threshold_;
    };
};

int main()
{
    std::vector<int> numbers = { 0,1, 2, 3, 4, 5 };
    auto count = std::count_if(numbers.begin(), numbers.end(), GreaterThan(3));
    std::cout << "Numbers greater than 3: " << count << std::endl;  //  2

    count = std::count_if(numbers.begin(), numbers.end(), LessThan(3));
    std::cout << "Numbers less than 3: " << count << std::endl;  //  3
    return 0;
}