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C++指针探讨 (二) 函数指针

时间:2009-09-21 00:00 点击:465次 字体:[ ]




    在C/C++中,数据指针是最直接,也最常用的,因此,理解起来也比较容易。而函数指针,作为运行时动态调用(比如回调函数 CallBack Function)是一种常见的,而且是很好用的手段。

    我们先简单的说一下函数指针。(这一部份没什么价值,纯是为了引出下一节的内容)

    2 常规函数指针

    void(*fp)();

    fp 是一个典型的函数指针,用于指向无参数,无返回值的函数。

    void(*fp2)(int);

    fp2 也是一个函数指针,用于指向有一个整型参数,无返回值的函数。

    当然,有经验人士一般都会建议使用typedef来定义函数指针的类型,如:

    typedef void(* FP)();

    FP fp3; // 和上面的fp一样的定义。

    函数指针之所以让初学者畏惧,最主要的原因是它的括号太多了;某些用途的函数指针,往往会让人陷在括号堆中出不来,这里就不举例了,因为不是本文讨论的范围;typedef 方法可以有效的减少括号的数量,以及理清层次,所以受到推荐。本文暂时只考虑简单的函数指针,因此暂不用到typedef.

    假如有如下两个函数:

 void f1()
  {
      std::cout << "call f " << std::endl;
  }

  void f2(int a)
  {
      std::cout << "call f2( " << a << " )" << std::endl;
  }

    现在需要通过函数指针来调用,我们需要给指针指定函数:
 fp = &f1; // 也可以用:fp = f1;
  fp2= &f2; // 也可以用:fp2= f2;
  void (*fp3)() = &f1; // 也可以用:void (*fp3)() = f1;
  //调用时如下:
  fp(); // 或 (*fp)();
  fp2(1); // 或 (*fp2)(1);
  fp3();  // 或 (*fp3)();

    对于此两种调用方法,效果完全一样,我推荐用前一种。后一种不仅仅是多打了键盘,而且也损失了一些灵活性。这里暂且不说它。

    C++强调类型安全。也就是说,不同类型的变量是不能直接赋值的,否则轻则警告,重则报错。这是一个很有用的特性,常常能帮我们找到问题。因此,有识之士认为,C++中的任何一外警告都不能忽视。甚至有人提出,编译的时候不能出现任何警告信息,也就是说,警告应该当作错误一样处理。

    比如,我们把f1赋值给fp2,那么C++编译器(vc7.1)就会报错:

    fp2 = &f1; // error C2440: “=” : 无法从“void (__cdecl *)(void)”转换为“void (__cdecl *)(int)”

    fp1 = &f1; // OK

    这样,编译器可以帮我们找出编码上的错误,节省了我们的排错时间。

    考虑一下C++标准模板库的sort函数:

 // 快速排序函数
  template<typename RandomAccessIterator, typename BinaryPredicate>
     void sort(
        RandomAccessIterator _First, // 需排序数据的第一个元素位置
        RandomAccessIterator _Last,  // 需排序数据的最后一个元素位置(不参与排序)
        BinaryPredicate _Comp     // 排序使用的比较算法(可以是函数指针、函数对象等)
     );

    比如,我们有一个整型数组:

    int n[5] = {3,2,1,8,9};

    要对它进行升序排序,我们需定义一个比较函数:

  bool less(int a, int b)
  {
      return a < b;
  }

    然后用:

    sort(n, n+5, less);

    要是想对它进行降序排序,我们只要换一个比较函数就可以了。C/C++的标准模板已经提供了less和great函数,因此我们可以直接用下面的语句来比较:

    sort(n, n+5, great);

    这样,不需要改变sort函数的定义,就可以按任意方法进行排序,是不是很灵活?

    这种用法以C++的标准模板库(STL)中非常流行。另外,操作系统中也经常使用回调(CallBack)函数,实际上,所谓回调函数,本质就是函数指针。

    看起来很简单吧,这是最普通的C语言指针的用法。本来这是一个很美妙的事情,但是当C++来临时,世界就开始变了样。

    假如,用来进行sort的比较函数是某个类的成员,那又如何呢?



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