C++ primer（七）--函数、C++的编程模块 函数指针 函数指针数组 typedef
2013-10-07 15:22
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如何定义函数、给函数传递信息以及从函数那里获得信息。如何使用函数来处理数组、字符串和结构，最后介绍递归和函数指针。
一、函数的基础
对于有返回值的函数，必须使用返回语句，C++对于返回值的类型有一定的限制：不能是数组，可以是其他任何类型--甚至是结构体和对象！（虽说不能直接返回数组，但是可以将数组作为结构或对象组成部分来返回）。
在原型的参数列表中，可以包括变量名，也可以不包括。
二、按值传递
C++通常按值传递参数，这意味着将数值参数传递给函数，而后者将其赋给一个新的变量。
1)const和指针
声明一个指向常量的指针pt；
int age=39;
const int *pt=&age;
该声明指出，pt指向一个const int（这里是39）,因此不能使用pt来修饰这个值。换句话说，*pt的值为const,不能被修改：
*pt+=1;// error
cin>>*pt;// error
pt的声明并不意味着它指向的值实际上就是一个常量，而只是意味着对pt而言，这个值是常量。例如，pt指向age,而age不是const。可以直接通过age变量修改age的值，但不能使用pt指针来修改它：
*pt=20;//error
age=20;//no error
这种声明中的const只能防止修改pt指向的值（这里是39），而不能防止修改pt的值。也就是说，可以将一个新地址赋给pt：
int sage=80;
pt=&sage; //no error
但仍然不能使用pt来修改它指向的值（现在为80）。
这里将常规变量的地址赋给指向const的指针。因此还有两种可能：一个是将const变量的地址赋给指向const的指针、将const的地址赋给常规指针。第二种可行，第一种不可行。
const int gp=10;
const int *pe=&gp; // no error
const int gm=21;
int * pm=&gm; // error
对于这种情况来说，既不能使用gp来修改值10，也不能使用pe来修改。对于第二种情况，C++禁止将const的地址赋给非const指针。
假设有一个由const数据组成的数组：
const int months[];
对于函数定义：int sum(int arr[],int n);
int j=sum(months,12);//error 编译器不允许这样
三、函数指针
1）使用指针来调用函数
对于函数指针的声明和初始化在此省略：
double pam(int);
double (*pf)(int);
pf=pam;
double x=pam(4);
double y=(*pf)(5);
实际上，C++也允许像使用函数名那样使用pf：
double y=pf(5);
也就是说pf和（*pf）等价，也就是说对于函数指针来调用函数，可以通过两种方式来实现，一个是直接使用函数指针，也就是第二种方式；另一种就是使用函数指针来构造和函数名一样的那样来调用，也就是第一种方式。
2）深入探讨函数指针
这里主要讨论函数指针数组。比如三个函数：
const double * f1(const double ar[],int n);
[b]const double * f2(const double [],int );[/b]
[b]const double * f1(const double *,int );[/b]
[b] 如果有一个函数指针数组将很方便。这种声明类似于当个函数指针的声明，但必须在某个地方加上[3]，以指出这是一个包含三个函数指针的数组：[/b]
[b] const double * (*pa[3])(const doble *,int)={f1,f2,f3};[/b]
[b] pa是一个包含三个元素的数组，而要声明这样的数组，首先需要使用pa[3]，该声明的其他部分指出了数组包含的元素是什么样的。运算符[]的优先级高于*，因此*pa[3]表明pa是一个包含三个指针的数组。此时可以调用函数如下所示:[/b]
[b] const double * px=pa[0](av,3);[/b]
[b] const double * py=(*pa[2])（av,3）;// 依然是两种方式在调用函数[/b]
[b] 可以创建一个指向真个数组的指针，由于数组名pa是指向函数指针的指针，因此指向数组的指针将是这样的指针，既它指向指针的指针。这种声明类似于pa的声明，但由于增加了一层间接，因此需要在某个地方添加一个*。具体地说，如果这个指针名为pd,则需要指出它是一个指针，而不是数组。这意味着声明的核心部分是（*pd）[3],其中的括号让标示符pd与*先结合，也就是数组指针和指针数组的区别，pd是一个指针，它指向一个包含三个元素的数组。[/b]
[b] const double *(*(*pd)[3])(const double *,int)=&pa;[/b]
[b] 要调用函数，需要认识到这样一点：既然pd指向数组，那么*pd就是数组，而（*pd）[i]是数组中的元素，既函数指针。因此，较简单的函数调用是（*pd）[i](av,3),而*（*pd）[i](av,3)是返回的指针指向的值。也可以使用第二种使用指针调用函数的语法：使用（*（*pd）[i]）(av,3)来调用函数，而*(*(*pd)[i])(av,3)是指向的double值。[/b]
[b] 请注意pa（它是数组名，表示地址）和&pa之间的区别。pd是数组第一个元素的地址，既&pa[0]。因此，他是单个指针的地址。但&pa是整个数组（既三个指针块）的地址。从数字上说，pa和&pa的值相同，但他们的类型不同。（类型不同，在《C专家编程》中有那么一章单独说明这个问题）。一种差别是，pa+1为数组中下一个元素的地址，而&pa+1为数组pa后备一个12字节内存块的地址，另一个差别是，要得到第一个元素的值，只需对pa解除一次饮用，但需要对&pa解除两次引用：[/b]
[b] **&pa==*pa==pa[0];[/b]
[b]四、使用typedef[/b]
[b] 使用这个关键字创建类型别名：[/b]
[b] typedef const double * (*p_fun)(const doble *,int); //p_fun 现在是一种新的类型[/b]
[b] p_fun p1=f1;[/b]
[b] 然后使用这个别名来简化代码：[/b]
[b] p_fun pa[3]={f1,f2,f3};[/b]
[b] p_fun (*pd)[3]=&pa;[/b]
[b] 对于这个很严肃的问题，还是用代码说明比较好，这段代码在书中也有相似的：[/b]
一、函数的基础
对于有返回值的函数，必须使用返回语句，C++对于返回值的类型有一定的限制：不能是数组，可以是其他任何类型--甚至是结构体和对象！（虽说不能直接返回数组，但是可以将数组作为结构或对象组成部分来返回）。
在原型的参数列表中，可以包括变量名，也可以不包括。
二、按值传递
C++通常按值传递参数，这意味着将数值参数传递给函数，而后者将其赋给一个新的变量。
1)const和指针
声明一个指向常量的指针pt；
int age=39;
const int *pt=&age;
该声明指出，pt指向一个const int（这里是39）,因此不能使用pt来修饰这个值。换句话说，*pt的值为const,不能被修改：
*pt+=1;// error
cin>>*pt;// error
pt的声明并不意味着它指向的值实际上就是一个常量，而只是意味着对pt而言，这个值是常量。例如，pt指向age,而age不是const。可以直接通过age变量修改age的值，但不能使用pt指针来修改它：
*pt=20;//error
age=20;//no error
这种声明中的const只能防止修改pt指向的值（这里是39），而不能防止修改pt的值。也就是说，可以将一个新地址赋给pt：
int sage=80;
pt=&sage; //no error
但仍然不能使用pt来修改它指向的值（现在为80）。
这里将常规变量的地址赋给指向const的指针。因此还有两种可能：一个是将const变量的地址赋给指向const的指针、将const的地址赋给常规指针。第二种可行，第一种不可行。
const int gp=10;
const int *pe=&gp; // no error
const int gm=21;
int * pm=&gm; // error
对于这种情况来说，既不能使用gp来修改值10，也不能使用pe来修改。对于第二种情况，C++禁止将const的地址赋给非const指针。
假设有一个由const数据组成的数组：
const int months[];
对于函数定义：int sum(int arr[],int n);
int j=sum(months,12);//error 编译器不允许这样
三、函数指针
1）使用指针来调用函数
对于函数指针的声明和初始化在此省略：
double pam(int);
double (*pf)(int);
pf=pam;
double x=pam(4);
double y=(*pf)(5);
实际上，C++也允许像使用函数名那样使用pf：
double y=pf(5);
也就是说pf和（*pf）等价，也就是说对于函数指针来调用函数，可以通过两种方式来实现，一个是直接使用函数指针，也就是第二种方式；另一种就是使用函数指针来构造和函数名一样的那样来调用，也就是第一种方式。
2）深入探讨函数指针
这里主要讨论函数指针数组。比如三个函数：
const double * f1(const double ar[],int n);
[b]const double * f2(const double [],int );[/b]
[b]const double * f1(const double *,int );[/b]
[b] 如果有一个函数指针数组将很方便。这种声明类似于当个函数指针的声明，但必须在某个地方加上[3]，以指出这是一个包含三个函数指针的数组：[/b]
[b] const double * (*pa[3])(const doble *,int)={f1,f2,f3};[/b]
[b] pa是一个包含三个元素的数组，而要声明这样的数组，首先需要使用pa[3]，该声明的其他部分指出了数组包含的元素是什么样的。运算符[]的优先级高于*，因此*pa[3]表明pa是一个包含三个指针的数组。此时可以调用函数如下所示:[/b]
[b] const double * px=pa[0](av,3);[/b]
[b] const double * py=(*pa[2])（av,3）;// 依然是两种方式在调用函数[/b]
[b] 可以创建一个指向真个数组的指针，由于数组名pa是指向函数指针的指针，因此指向数组的指针将是这样的指针，既它指向指针的指针。这种声明类似于pa的声明，但由于增加了一层间接，因此需要在某个地方添加一个*。具体地说，如果这个指针名为pd,则需要指出它是一个指针，而不是数组。这意味着声明的核心部分是（*pd）[3],其中的括号让标示符pd与*先结合，也就是数组指针和指针数组的区别，pd是一个指针，它指向一个包含三个元素的数组。[/b]
[b] const double *(*(*pd)[3])(const double *,int)=&pa;[/b]
[b] 要调用函数，需要认识到这样一点：既然pd指向数组，那么*pd就是数组，而（*pd）[i]是数组中的元素，既函数指针。因此，较简单的函数调用是（*pd）[i](av,3),而*（*pd）[i](av,3)是返回的指针指向的值。也可以使用第二种使用指针调用函数的语法：使用（*（*pd）[i]）(av,3)来调用函数，而*(*(*pd)[i])(av,3)是指向的double值。[/b]
[b] 请注意pa（它是数组名，表示地址）和&pa之间的区别。pd是数组第一个元素的地址，既&pa[0]。因此，他是单个指针的地址。但&pa是整个数组（既三个指针块）的地址。从数字上说，pa和&pa的值相同，但他们的类型不同。（类型不同，在《C专家编程》中有那么一章单独说明这个问题）。一种差别是，pa+1为数组中下一个元素的地址，而&pa+1为数组pa后备一个12字节内存块的地址，另一个差别是，要得到第一个元素的值，只需对pa解除一次饮用，但需要对&pa解除两次引用：[/b]
[b] **&pa==*pa==pa[0];[/b]
[b]四、使用typedef[/b]
[b] 使用这个关键字创建类型别名：[/b]
[b] typedef const double * (*p_fun)(const doble *,int); //p_fun 现在是一种新的类型[/b]
[b] p_fun p1=f1;[/b]
[b] 然后使用这个别名来简化代码：[/b]
[b] p_fun pa[3]={f1,f2,f3};[/b]
[b] p_fun (*pd)[3]=&pa;[/b]
[b] 对于这个很严肃的问题，还是用代码说明比较好，这段代码在书中也有相似的：[/b]
#include <iostream>
const int * f1(const int ar[],int n);
const int * f2(const int [],int );
const int * f3(const int *,int);
using namespace std;
int main()
{
int temp[]={2,3,4};
int i;
cout<<"单个函数指针"<<endl;
const int * (*p1)(const int *,int n)=f1;
const int * mn=p1(temp,3);
cout<<(*p1)(temp,3)<<": "<<*(*p1)(temp,3)<<endl;
cout<<p1(temp,3)<<": "<<*(*p1)(temp,3)<<endl;
cout<<mn<<": "<<mn[0]<<endl;
cout<<temp<<endl;
cout<<"函数指针数组 两种方法"<<endl;
const int * (*pa[3])(const int *,int n)={f1,f2,f3};
for(i=0;i<3;i++)
cout<<pa[i](temp,3)<<": "<<*(pa[i])(temp,3)<<endl;
for(i=0;i<3;i++)
cout<<(*pa[i])(temp,3)<<": "<<*(*pa[i])(temp,3)<<endl;
cout<<"二级指针"<<endl;
const int * (**pb)(const int *,int n)=pa;
for(i=0;i<3;i++)
cout<<pb[i](temp,3)<<": "<<*pb[i](temp,3)<<endl;
for(i=0;i<3;i++)
cout<<(*pb[i])(temp,3)<<": "<<*(*pb[i])(temp,3)<<endl;
cout<<"指针地址"<<endl;
const int * (*(*pc)[3])(const int *,int n)=&pa;
for(i=0;i<3;i++)
cout<<(*pc)[i](temp,3)<<": "<<*(*pc)[i](temp,3)<<endl;
for(i=0;i<3;i++)
cout<<(*(*pc)[i])(temp,3)<<": "<<*(*(*pc)[i])(temp,3)<<endl;
return 0;
}
const int * f1(const int ar[],int n)
{
return ar;
}
const int * f2(const int ar[],int n)
{
return ar+1;
}
const int * f3(const int ar[],int n)
{
return ar+2;
}
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