指向函数的指针（一）

时间：2022-08-30 09:48:17

之所以想写一篇函数指针的文章，源于函数指针在C/C++编程中使用的广泛性，而对于一些初级编程者来说对函数指针的使用或许有些迷惑，而一旦在适当的时候使用了函数指针，会使代码简洁有力。本篇介绍的是函数指针的基础部分，函数指针复杂的应用将在下一篇介绍。

一  指向普通函数的指针

先来看一个函数：

int Sum(int a, int b)
{
  return a + b;
}

这个函数，调用方式可以如

Sum(1, 2);

若要表示函数的指针，可以用&Sum，也可以将Sum前边的地址操作符&去掉，对于普通函数，地址操作符&是可选的。

下面介绍函数指针变量和函数指针类型： 

1.  函数指针变量

int (*FnName)(int, int);           // 声明一个函数指针，可以将FnName理解为新定义的变量
FnName = ∑   // 将Sum函数的地址赋给它
(*FnName)(3, 5);   // 和调用Sum(3, 5)的效果是一样的

第1行声明了一个函数指针变量，如果有疑问，可以将FnName理解为一个新定义的变量。函数指针变量的声明格式：

返回类型（*函数指针变量）（参数列表）;

第2行将Sum函数指针赋给它，注意，只有两个函数指针参数类型，返回值类型完全相同才可以赋值，注意修饰符const，&等不同也会导致赋值失败。

第3行是调用，调用格式：

（*函数指针变量）（实参列表）; 

2.  函数指针类型

前面介绍了函数指针变量的声明，那么函数指针类型如何声明呢？

在函数指针声明前面加个typedef就成了函数指针类型定义。 
typedef int (*FnType)(int, int);   // 声明一个函数指针类型
FnType fb = ∑    // 定义一个FnType类型的变量，并赋值
(*fb)(3, 5);    // 函数调用

第1行声明函数指针的类型，FnType便是新声明的类型，它是函数指针的类型。

第2行定义一个FnType类型的变量，并将Sum函数地址赋值给它。

第3行是函数调用。 

前面已经了解了函数指针的变量和类型，看下面的代码加深下理解： 

int Sum(int a, int b)
{
  return a + b;
}

typedef int (*FnType)(int, int);
int Fun1(FnType ft, int x, int y)
{
  return (*ft)(x, y);
}
// 函数指针可以定义在参数列表中，在函数体内使用
int Fun2(int (*fn)(int, int), int x, int y)
{
  return (*fn)(x, y);  
}

int main()
{
  cout << Fun1(&Sum, 2, 3) << " ";  // 输出 5
  cout << Fun2(&Sum, 3, 4) << "\n"; // 输出 7
  return 0;
}

关于普通函数指针的学习就到这里吧，简单吧：)，下面就来学习类的成员函数的指针。 

二 指向类成员函数的指针

先看下面这个类： 

class Num
{
public:
  Num(){n_ = 0;}
  void Inc(int n);
  void Dec(int n);
  static int Sub(int a, int b);
private:
  long n_;
};

这个类中有普通成员函数，也有静态成员函数，无论哪种函数，函数指针表示方式都是：

&类名::函数名

如Num类三个成员函数的指针分别是：

&Num::Inc;

&Num::Dec;

&Num:: Sub;

1.  指向普通成员函数的指针

 声明一个指向类成员函数的指针时需要用到::*符号，左边是类名，右边是成员函数指针名：

返回类型 类名::*成员函数指针（参数列表）;

调用的时候要用到.*或->*，左边是类对象的引用或指针，右边是成员函数指针：

（对象名.* 成员函数指针）（实参）;

或

（对象指针->* 成员函数指针）（实参）; 

代码示例：

int main()
{
  Num obj;
  void (Num::*mf)(int);    // 声明指向成员函数的指针 mf
  mf = &Num::Inc;           // 赋值  
  (obj.*mf)(1);             // 调用

  // 成员函数的指针类型
  typedef void (Num::*mt)(int);
  mt fn = &Num::Dec;
  (obj.*fn)(2); 

  return 0;
}

注意上面，Sub是静态成员函数，其指针声明跟非静态成员函数不一样，下面来看静态成员函数的指针。 

2. 指向静态函数的指针 
int (*smf)(int a, int b); // 注意写法
smf = &Num::Sub;
cout << (*smf)(6, 7);    // 调用方式跟上一节讲的普通函数调用方式一样

可以看到，静态成员函数指针变量、类型声明与普通函数一致。 

3. 指向虚函数的指针

先上代码：

class Base{
public:
  virtual void F() const
  {
    cout << "I am the Base\n";
  }

  typedef void (Base::*FnPtr)() const;
};

class Derived : public Base{
public:
  virtual void F() const
  {
    cout << "I am the Derived\n";
  }
};

int main()
{
  Base::FnPtr fp = &Base::F;
  Base base;
(base.*fp)();
  Derived derived;
  (derived.*fp)();

  return 0;
}

输出结果：

I am theBase

I am theDerived 

可见，虚函数的指针调用结果跟直接调用虚函数效果一样，虚函数的指针指向的函数地址是对象动态绑定的函数地址。
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