函数指针(全局函数/类成员函数)和函数对象

一. 函数指针类型为全局函数.

#include "stdafx.h"

#include <iostream>
using namespace std;

class TestAction;

typedef void (*fp)(int);

void Drink(int i)
{
    cout<<"No. "<<i<<" drink..."<<endl;
}

void Eat(int i)
{
    cout<<"No. "<<i<<" eat..."<<endl;
}

class TestAction
{
public:
    fp testAct;

    void TestAct(int i)
    {
        if (testAct != NULL)
        {
            testAct(i);
        }
    }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    TestAction doact;
    doact.testAct = &Drink;
    doact.TestAct(0);
    doact.TestAct(1);
    doact.TestAct(2);
    doact.testAct = &Eat;
    doact.TestAct(0);
    doact.TestAct(1);
    doact.TestAct(2);
    return 0;
}

二. 函数指针类型为类成员函数.

#include "stdafx.h"

#include <iostream>
using namespace std;

class Action;
class TestAction;

// 函数指针类型为类 Action 的成员函数
typedef void (Action::*fp)(int);

class Action
{
public:
    void Drink(int i)
    {
        cout<<"No. "<<i<<" drink..."<<endl;
    }

    void Eat(int i)
    {
        cout<<"No. "<<i<<" eat..."<<endl;
    }
};

class TestAction
{
public:
    // 定义一个函数指针
    fp testAct;
    //Action 对象实例 , 该指针用于记录被实例化的 Action 对象
    Action * pAction;

    void TestAct(int i)
    {
        if ((pAction != NULL) && (testAct != NULL))
        {
            // 调用
            (pAction->*testAct)(i);
        }
    }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    Action act;
    TestAction doact;
    doact.pAction = &act;
    doact.testAct = &Action::Drink;
    doact.TestAct(0);
    doact.TestAct(1);
    doact.TestAct(2);
    doact.testAct = &Action::Eat;
    doact.TestAct(0);
    doact.TestAct(1);
    doact.TestAct(2);
    return 0;
}

三. 函数对象 (Function object)
// 本文转自 C++Builder研究 - http://www.ccrun.com/article.asp?i=1005&d=sc37og

#include "stdafx.h"

#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

class Action;
class Drink;
class Eat;
class TestAction;

class Action
{
public:
    int operator()(int i)
    {
        Act(i);
        return i;
    }

    virtual void Act(int i) = 0;
};

class Drink : public Action
{
    void Act(int i)
    {
        cout<<"No. "<<i<<" drink..."<<endl;
    }
};

class Eat : public Action
{
    void Act(int i)
    {
        cout<<"No. "<<i<<" eat..."<<endl;
    }
};

class TestAction
{
public:
    void TestAct(int i, Action& testAct)
    {
        testAct(i);
    }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    TestAction doact;
    doact.TestAct(0, Drink());
    doact.TestAct(1, Drink());
    doact.TestAct(2, Drink());
    doact.TestAct(0, Eat());
    doact.TestAct(1, Eat());
    doact.TestAct(2, Eat());
    return 0;
}

虽然传递函数指针被广泛应用于事件驱动系统中，以此实现回调函数通过指针来调用。但 C++ 还是提供了另外一种可供选择的办法，即函数对象，利用它可以避免使用函数指针。这样做有几个优点。首先， 因为对象可以在内部修改而不用改动外部接口，因此设计更灵活，更富有弹性。函数对象也具备有存储先前调用结果的数据成员。。 此外，编译器可以内联函数对象，从而进一步增强性能。函数对象可以具体表达依赖成员模板的通用算法 , 这些算法借助普通的函数指针难以完成。例用函数对象实现了一个通用的 Negation 算法操作：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>

using namespace std;

class Negate
{
public:
    template<class T> T operator()(T t) const
    {
        return -t;
    }
};

void Callback(int n, const Negate& neg)  // 传递一个函数对象
{
    n = neg(n);  // 调用重载的 () 操作 来对 n 进行 negate 操作
    cout << n << endl;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    // 调用方式一
    Callback(5, Negate());

    // 调用方式二
    Negate neg;
    cout << neg(9.99999) << endl;
    cout << neg(__int32(39999999)) << endl;

    return 0;
}

    STL 库中定义了很多函数对象以供相关算法调用，如 模板化的函数对象 greater<> 或者 less<>:

vector <int> vi;
//.. 填充向量
sort(vi.begin(), vi.end(), greater<int>() );// 降序 (descending)
sort(vi.begin(), vi.end(), less<int>() ); // 升序 (ascending)