C++ 函数指针详细总结

目录

• 1、函数指针
• 1.1 获取函数地址
• 1.2 声明函数指针
• 1.3 函数指针传参
• 1.4 调用函数
• 2、函数指针进阶

1、函数指针

函数指针顾名思义，就是指向函数的指针。

和数据类似，C++当中函数也有地址，函数的地址是存储函数机器语言代码的内存地址。我们可以将另外一个函数的地址作为参数传入函数，从而实现函数的灵活调用。

1.1 获取函数地址

获取函数地址的方法非常简单，只要使用函数名（后面不跟参数和括号）即可。比如我们有一个函数叫做think，那么think()是调用函数拿到结果，而think则是获取函数的地址。

如果我们想要将think函数当做参数传入另外一个函数，我们可以这么写：

func(think);

1.2 声明函数指针

声明函数指针和声明函数类似，我们声明一个函数可以这么写：

double process(int);

而我们声明函数指针则可以写成这样：

double (*pt)(int);

如果我们把(*pt)替换成函数名的话，这其实就是一个函数的声明。如果(*pt)是函数的话，那么pt自然就是指向函数的指针了。

1.3 函数指针传参

如果我们要实现一个函数，它的一个参数是一个函数指针，它的写法和刚才一样：

double func(double x, double (*pt)(int));

在这个声明当中，它的第二个参数是一个函数指针。指向的函数接收一个int参数，返回一个double结果。

1.4 调用函数

最后， 我们来看下通过指针调用函数的部分。

其实也非常简单，因为我们前面说了(*pt)的效果和函数是一样的，我们之前通过函数名调用函数，那么我们只需要改成通过(*pt)调用即可。

如：

double process(int);
double (*pt)(int);

pt = process;
cout << (*pt)(5) << endl;

2、函数指针进阶

简单的函数指针比较简单，但对于复杂的情况则显得有些恐怖。下面我们来看下C++ primer当中提供的一些例子：

const double* f1(const double ar[], int n);
const double* f2(const double [], int);
const double* f3(const double *, int);

这三个函数看起来长得不一样，但其实是等价的。因为在函数参数列表当中，数组和指针是等价的。其次我们可以在函数的原型中省略掉变量名，因此const double ar[]可以简化成const double [] ，也可以写成const double *。

有了这三个函数之后，假设我们要声明一个指针，指向这三个函数。根据我们前文当中说过的，可以将函数名替换成(*pt)来实现：

const double* (*pt)(const double *, int) = f1;

其实这个语句看起来就有些复杂了，整个语句的可读性很差。如果不是知道这里用的是一个函数指针，乍一看想要看明白估计不太容易。我们可以分成两个部分来理解，其中const double *是一个整体，表示函数的返回值类型是一个const double *也就是一个常量浮点数的地址。其次(*pt)是一个整体，代替了函数名，表示这是一个指向函数的指针。

在C++11当中提供了叫做auto的新特性，它可以帮助变量自动识别对应的类型，可以解决一些类型特别复杂的问题，比如：

auto p2 = f2;

函数指针有两种调用方法，除了可以使用(*p2)的方式调用之外，

也可以直接使用名称调用：

const double* x = p2(ar, 3);
const double* y = (*p2)(ar, 3);

显然前者更好，更清楚。这里其实有一个疑问，为什么这两种方式都可以执行呢？这是因为当我们执行auto p2 = f2的时候，其实是执行的auto p2 = &f2 ，C++会隐式地将函数转换成函数的地址。因为函数的值本身就是一个地址，所以这两种方式才都能正确地运行。

问题还没有结束，假如我们要定义一个指向函数的指针数组呢？这应该怎么声明？

也就是const double* (*pt)(const double *, int)这样一个类型的数组，它应该怎么声明，这个方括号应该放在那里？

正确答案是放在括号里：

const double* (*pt[3])(const double *, int);

因为运算符[]的优先级高于*，因此*pt[3]表示pt是一个长度为3的指针数组。其他的内容表明了该指针的类型。

由于我们定义的是一个数组，所以这里不能使用auto，因为自动类型推断只能用于单值初始化而不能用于初始化列表。

到这里还没结束，还有更恐怖的，如果我们想要定义一个指向这个数组的指针，应该怎么办呢？如果使用auto可以写成：

auto ptr = &pt;

如果不使用auto呢？首先我们可以想到，这个声明是基于pt的，我们需要在pt的声明上加上一个*，但问题是加在哪里呢？

进一步分析，会发现我们需要指出这是一个指针，而不是数组。意味着核心的部分应该写成(*ptr)[3]，表示这是一个指向长度为3的数组的指针。因为[]的优先级更高，所以需要使用括号。如果写成*ptr[3]表示这是长度为3的指针数组。

我们进一步倒推，(*ptr)[3]这个数组当中的元素是什么类型呢？是指向函数的指针，所以写出来结果是这样：

const double *(*(*ptr)[3])(const double*, int) = &pt;

很明显，这样的定义非常非常的难以理解。而且这还不是最复杂的情况，比如函数的返回类型又是一个指向一个函数的指针……明摆着告诉我们含义我们仍然要推敲一会，如果在一段不明的代码当中遇到，可能会直接抓狂吧……

也正因此，C++11当中推出了auto特性，可以简化这种情况。

多说一句题外话，golang语言当中将变量的类型放在变量的后面而不是前面，其中一个原因就是为了解决类似情况的复杂性。

如果是golang来定义同样的内容，会是这样的：

func f2(arr []float64, n int) *float64 {
    // todo
}

// 函数指针
var p1 func([]float64, int) *float64 = f2;
// 函数指针数组
var pt [3]func([]float64, int) *float64;
// 函数指针数组的指针
var ptr *[3]func([]float64, int) *float64 = &pt;

很明显，虽然变量类型写在变量后面刚开始会不太习惯，但是很明显这样要清晰很多。

到此这篇关于C++ 函数指针内容总结的文章就介绍到这了,更多相关C++ 函数指针内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

文章转自公众号：Coder梁（ID：Coder_LT）