Помогите понять работу функциональных объектов?

Чтобы понять, почему sort_ints принимает свой параметр по значению, вы должны помнить, что объект, передаваемый ему в качестве компаратора, не обязательно является указателем на функцию. Если, например, вы используете объект функции compare_class для сравнения, то вы передаете в функцию конкретный объект типа compare_class. Вы не передаете адрес compare_class::operator(), поскольку operator() является функцией-членом, а не свободной функцией. То есть следующий код:

compare_class myComparator;
myComparator(a, b);

переводится в

compare_class myComparator;
myComparator.operator() (a, b);

Следовательно, параметр должен принимать компаратор по значению, а не по указателю, поскольку ему нужен объект-приемник, а не указатель на функцию-член или указатель на объект-приемник.

Как вы заметили, в использовании sort_ints нет ничего, что намекало бы на его требования к функтору сравнения:

compare_class functor;
sort_ints(items, sizeof(items)/sizeof(items[0]), functor);

В самом sort_ints тоже ничего нет:

template <class ComparisonFunctor>
void sort_ints(int* begin_items, int num_items, ComparisonFunctor c);

И в class_compare мы можем только вывести функциональность, которая будет использоваться, наблюдая, что она не предлагает никакой другой функциональности:

class compare_class
{
  public:
     bool operator()(int A, int B) const { return A < B; }
};

Компилятор действительно оставляет его до тех пор, пока он не попытается скомпилировать реализацию sort_ints, используя типы, с которыми он создан, прежде чем он решит, висит ли все это вместе. sort_ints должен иметь именно тот оператор, который вы упомянули:

c(*begin_items, *(begin_items+1));    // note: functor argument is "c"

Так что ваше понимание верно во всех отношениях. НО стоит отметить, что предлагаемая функция C++0x под названием Concepts была предназначена для того, чтобы сделать требования sort_int более явными, не глядя на ее реализацию. К сожалению, C++0x пришлось отказаться от этой функции, так как не хватило времени и опыта, чтобы обеспечить ее оптимальную работу. Будем надеяться, что будущая версия C++ будет включать такую ​​возможность. Вы можете найти множество обсуждений Концепций в сети, и они должны помочь вам лучше понять общую проблему.

Это важная проблема, потому что, когда у вас есть только кусочки головоломки, такие как функция sort_ints, которую вы хотите использовать, но нет примера ComparisonFunctor, вам нужно изучить реализацию sort_ints, чтобы узнать, как создать этот функтор (если только вы не супер повезло, и есть хорошая, текущая документация). Вы можете случайно сделать свой код слишком зависимым от существующей реализации, так что ваш код неприемлемо ломается или замедляется, когда реализация sort_int изменяется чуть позже, даже если это достаточно тонко, чтобы не нарушить тестовые примеры или код других пользователей или ожидания. Также вероятно, что небольшая ошибка в предоставленном ComparisonFunctor вызовет очень запутанное и запутанное сообщение об ошибке компилятора откуда-то из внутренностей sort_int — это нехороший способ предоставить пользователю абстрактный сервис. Будем надеяться, что Concepts сделает это за один день...!

Обратите внимание, что compare_class — это класс. Таким образом, его можно объявить, передать как параметр функции так же, как вы используете другие классы.

Во-вторых, compare_class реализует operator(). Это позволяет сделать следующее:

compare_class obj;
obj(1, 2);

Теперь второй оператор в приведенном выше фрагменте кода выглядит как вызов функции! Так что в некотором смысле любой объект класса, реализующий operator(), можно использовать как функцию.

В этом смысл функциональных объектов. Кроме того, у него есть другие преимущества перед указателями функций, которые вы найдете в той же ссылке, которую вы дали в своем посте.

ИЗМЕНИТЬ

Ожидается, что внутри sort_ints() функтор будет делать что-то вроде следующего:

for (int i = 1; i < num_items; i++)
    if (c(begin_items[i-1], begin_items[i]))
    {
        // begin_items[i-1] is less than begin_items[i], do stuff
    }

Да, это правильно. Оператор вызова функции применяется к имени объекта, а не к методу объекта. Кроме того, вы вообще не передаете адрес функции, вы передаете (копируете) объект. Объекты-функторы не имеют данных-членов, только оператор ( ).