Funktionsobjekte

Funktionsobjekte, auch Funktoren genannt, sind Objekte, die wie Funktionen aufgerufen werden können. In Programmiersprachen wie C++ bezeichnet der Begriff häufig Klassen oder Strukturen, die eine oder mehrere Operator-Funktionen implementieren, üblicherweise operator(). Funktionsobjekte können zustandslos oder zustandsbehaftet sein und damit Informationen zwischen Aufrufen behalten.

Im Gegensatz zu reinen Funktionszeigern ermöglichen Funktionsobjekte das Kapseln von Daten. Sie können z. B. Zähler, Kontexte oder Parameter speichern und bei jedem Aufruf eine Berechnung durchführen. Durch die Implementierung von operator() lassen sie sich wie Funktionen verwenden, etwa als Argumente an Algorithmen, als Rückrufmechanismen oder als Bausteine der Strategieverwendung.

Zu den Vorteilen gehören Typensicherheit, bessere Optimierungsmöglichkeiten durch Inlining und die Fähigkeit, Zustände zu speichern sowie komplexe Logik in kompakte Bausteine zu kapseln. Funktionsobjekte eignen sich besonders gut für Templates und die statische Polymorphie, weshalb sie in Bibliotheken wie der Standardtemplate-Bibliothek eine zentrale Rolle spielen, z. B. bei Funktionsobjekten wie std::less oder bei benutzerdefinierten Funktionsfiltern.

In Sprachen mit first-class functions – wie JavaScript oder Python – existieren callable Objects ebenfalls, etwa durch Implementierung spezieller Aufruf-Methoden. In C++ sind Funktionsobjekte eine Alternative zu Funktionszeigern, da sie Typsicherheit bieten und oft effizienter inline optimiert werden können.

Wichtige Aspekte sind die Erstellung, Kopieren bzw. Verschieben von Objekten sowie die Lesbarkeit des Codes, da komplexe Funktionsobjekte manchmal schwerer zu verstehen sind. Typische Beispiele sind ein Adder-Funktor, der einen festen Wert addiert, oder ein Filter-Funktor, der Eingaben nach bestimmten Kriterien prüft.