C++函數指針的用法詳解

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C++函數指針詳細理解

函數指針初識

函數指針是指向函數的指針,並不等於函數，它能夠執行函數的操作，可以跟指針變量一起來理解，其基本聲明格式為:

type (*ptrname)(形參列表);

例子，聲明一個比較兩個字符串大小的函數指針

bool (*cp)(const string s1, const string s2);

需要註意的是，不要去掉括號!!!如果去掉括號，含義就變成瞭返回一個bool指針的函數的聲明！

函數指針指向函數類型

在使用函數指針時，函數指針可以發揮與函數相同的功效，即也可以起到執行任務的作用，但是函數指針需要初始化，而且不存在函數指針類型的轉換，在進行初始化的時候，函數指針可以被賦值為nullptr或常量NULL,或者指向一個函數，但是，指向這個函數時，需要有嚴格的要求，它需要嚴格按照兩者的返回類型，形參列表相對應

例子

// 兩個示例函數
bool compareLength(const string s1, const string s2){
    //當s1的長度大於s2的長度，返回true，否則返回false
    return s1.size() > s2.size()?true:false;
}

int getLength(const string s1){
    //返回字符串的長度
    return s1.size();
}

// 初始化前面定義的cp函數指針
cp = nullptr;  // 正確，初始化為空
cp = NULL;     // 正確，初始化為空常量NULL
cp = compareLength;  // 正確，函數的返回形式和形參列表和類型都是一樣的
cp = getLength;		 // 錯誤，返回類型和形參列表不一樣

使用函數

接著上面的思路，函數調用的方式可以這樣寫

// 函數指針調用函數
cp(s1, s2);

// 調用2
(*cp)(s1, s2);

// 函數調用，與cp一樣
compareLength(s1, s2);

函數指針作為形參使用

可以將函數或者函數指針作為某一個函數的形式參數傳入並使用，如C++11的thread頭文件線程的構造函數中急需要傳遞一個函數指針的實例

#include<thread>

std::thread t(函數指針, ..Args);

其聲明定義形式如下，比如將上面定義的函數或函數指針傳入一個新的函數中，作為兩者的比較依據

int packageFunc(const string &s1, const string &s2, bool comp(const string &s1, const string &s2)){
    if(comp(s1, s2)){
        cout<<"Yes"<<endl;
    }else{
        cout<<"No"<<endl;
    }
}

// 或者以指針的形式來聲明函數形參, 這種定義與上面那種定義是等價的
int packageFunc(const string &s1, const string &s2, bool (*cp)(const string &, const string &));

考慮到這樣的形式參數聲明太過冗長，可以使用typedef和decltype來簡化操作，比如上面代碼又可以這樣寫

typedef bool Func(const string&, const string&);
int packageFunc(const string &s1, const string &s1, Func);

// 或者寫成這樣，這條語句與上面的typedef聲明語句等價
typedef decltype(compareLength) Func2;
int packageFunc(const string &s1, const string &s1, Func2)

或者定義成函數指針的形式

typedef bool (*fp)(const string &, const string &);
int packageFunc(const string s1, const string s2, fp)；

// 定義成函數指針的形式，與上面的聲明等價
typedef decltype(compareLength) *fp_ptr;
int packageFunc(const string s1, const string s2, fp_ptr)；

或者還可以這樣寫

using fp = bool (*)(const string &, const string &);

typedef：是自定義數據類型的聲名符，可以用於定義自己的數據類型，與using有相似的地方

decltype:它返回一個函數類型，即對傳入的函數類型進行處理，返回一個返回類型和形參定義都與傳入函數相等的函數類型，但是它無法將返回的函數類型自動轉變為函數指針，所以再需要函數指針是要加*號

函數指針作為返回值

函數指針也可作為返回值，比如傳統的Unix進程間通過signal通信的方式的signal函數就會返回函數指針類型，如

#include<signal.h>

函數指針 = signal(SIGABRT, 函數句柄);
// 其返回的就是一個函數指針，即上一個與這個信號綁定的函數句柄，如果是第一次綁定返回NULL

但是函數類型不可，依據上面的簡要聲明，

using F = int(int *, int);
using PF = int (*)(int*, int);

PF f1(int); // 正確，PF為指函數的指針
F  f2(int); // 錯誤，F為函數類型
F* f3(int); // 正確，顯式的制定瞭函數返回函數指針的形式

也可以直接聲明，但是不太好理解，會導致代碼的可讀性差，不建議這樣做

int (*f1(int))(int*, int);

還可以以後置形式聲明一個函數返回一個函數指針類型

auto f1(int) -> int (*)(int*, int);

練習

編寫函數的聲明，令其接收兩個int形參並且返回類型也是int;然後聲明一個vector對象，零其元素執行函數的指針

#include<iostream>
#include<vector>

using namespace std;

int func1(int a, int b){
    // 加法
    return a+b;
}

int func2(int a, int b){
    // 減法
    return a - b;
}

int main(int argc, char *argv[]){
    decltype(func1) *p1 = func1, *p2 = func2;
    vector<decltype(func1)*> s = {p1,p2};
    int a = 10,b = 5;
    printf("add:[%d + %d = %d]\n", a, b, s[1](a,b));
    printf("sub:[%d - %d = %d]\n", a, b, s[1](a,b));
}

add:[10 + 5 = 5]sub:[10 - 5 = 5]

總結

本篇文章就到這裡瞭，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容!

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