C/C++函数指针深入探究

目录
  • 函数指针
  • 语法
    • 函数地址
    • 声明
    • 使用函数指针调用函数
  • 深入理解函数指针
  • 使用typedef 简化

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

到此这篇关于C/C++函数指针深入探究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！

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