C++函数指针

时间:2022-09-29 Shawn-Summer 人气:0

函数指针

为什么要使用函数指针？

调用的灵活性和通用性。

试想一下，我们在设计初期并不知道我们的函数的具体实现细节。例如，我们我们想要一个排序函数qsort，但是具体排序法则我们并不确定，是降序还是升序，采用什么算法都不清楚。这些问题是要在用户调用这个函数的时候才能够决定。于是调用者应该自己设计comparator函数，传给qsort函数。

便于面向对象编程。

例如我们设计一个结构体apple。我们除了设计出苹果的属性比如，数量、重量、颜色外，我们还要定义关于苹果的操作，比如，吃掉，种植，这时候我们可以使用函数指针。然后我们以后调用这个结构体的时候，可以采用a.eat(&b)的方式调用函数。

typedef struct apple{
    int number;
    double weight;
    colorType color;
    //some operations
    bool (*eat)(struct apple*);
    bool (*plant)(struct apple*);
}apple;

语法

函数地址

函数的地址实际上就是函数名。这一点可以类比于数组。

声明

要声明指向特定类型的函数的指针，可以先编写这种函数的原型，然后用(*pf)代替函数名。或者采用C++11 的auto也能声明并初始化函数指针。

double pam (int);
//这是函数原型
double (*pf)(int);
//这是函数指针
auto pn=pam;
//定义并初始化函数指针

使用函数指针调用函数

double pam (int);
//这是函数原型
double (*pf)(int);
//这是函数指针
auto pn=pam;
//定义并初始化函数指针
pf=pam;
pam(4);
(*pf)(4);
(*pn)(4);

直接把函数地址（即函数名）赋值给函数指针就行了，注意特征标和返回类型必须相同。然后采用(*pf)(4)这样的方式调用函数。实际上，C++也允许这样子使用函数指针：

pf(4);//这种形式好看且实用，但是没有显示出 使用函数指针调用函数
pn(4);

深入理解函数指针

阅读这一篇幅，需要您熟练掌握，C语言中的指针。

//一些函数原型
const double* f1(const double ar[],int n);
const double* f2(const double *,int);
const double* f3(const double *,int);
//函数指针
const double* (*p1)(const double ar[],int n)=f1;
auto p2=f2;//感谢auto
//调用函数
cout<<(*p1)(av,3)<<*(*p1)(av,3);
cout<<p2(av,3)<<*p2(av,3);
//实际上 *p2(av,3)和*(*p2)(av,3)是一样的。不理解的看上面内容。
//包含3个函数指针的数组
const double* (*pa[3])(const double *,int)={f1,f2,f3};
//注意：
//1、[]优先级高于* 所以这是个数组不是指针。
//2、不能使用auto定义并初始化列表
auto pb=pa;
//既然已经声明了数组，数组名就是指针，采用auto可以定义初始化指针，这是合法的。
//调用函数
double x=*pa[0](av,3);
double y=*(*pb[1])(av,3);//由于[]优先级高于* 所以pb[1]是个函数指针。然后(*pb[1])就是调用函数了。
//更加深入
const double *(*(*pd)[3])(const double *,int) = &pa;
//首先把函数指针的壳子去掉即 const double *(* ···)(const double *,int)，然后得到(*pd)[3]这里 pd先和* 结合 再和[]结合,所以pd是个指针，这个指针指向一个数组，这个数组的元素又是函数指针。
//是不是特别绕？
//感谢auto
auto pc=&pa;
//调用
(*pd)[0](av,3);
//pd是指向数组的指针，则(*pd)[0]就是数组的元素，数组的元素是函数指针，所以可以采用这种方式调用函数。
//或者采用  (*(*pd)[0])(av,3)调用函数也是等价的。
double z=*(*pd)[0](av,3);
//或者 采用 double z=*(*(*pd)[0])(av,3) 也是等价的

我们对于语法的了解不能仅仅潜于认识，对于这种const double *(*(*pd)[3])(const double *,int) = &pa; 我们不光要认识，更要会使用，再次重温一遍，我们想要一个指向数组的指针，这个数组里的元素是函数指针。

第一步，数组元素的类型是函数指针，所以壳子要有 const double *(* ···)(const double *,int)

第二步，指向数组的指针 (*pd)[3] ,由于[]比*优先级高，所以我们必须采用(),否则 *pd[3] 就是一个数组，数组的元素是指针。第三步，结合得 const double *(*(*pd)[3])(const double *,int) = &pa

使用typedef 简化

typedef const double *(* p_fun)(const double *,int);
p_fun p1=f1;
p_fun pa[3]={f1,f2,f3};
p_fun (*pd)[3]=&pa;

typedef 使得代码量减少很多，而且更容易理解

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