C++学习之普通函数指针与成员函数指针

函数指针(function pointer) 是通过指向函数的指针间接调用函数,相信很多人对指向一般函数的函数指针使用较多,而对指向类成员函数指针则比较的陌生。

一、普通函数指针

通常我们所说得函数指针指向一般普通函数指针,和其他的指针一样,函数指针指向某种特定的类型,所有被同一指针运用的函数必须指向某种特定的类型,所有被同一指针运用的函数必须具有相同的形参类型和返回类型.

int (*pf)(int, int); // 声明函数指针

这里,pf指向的函数类型是int (int, int)，即函数的参数是两个int型，返回值也是int型。注:*pf两端的括号必不可少,如果不写这对括号,则pf是一个返回值int指针的函数。

Code

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

typedef int (*pFun) (int,int);//typedef一个类型

int add(int a ,int b){

return a + b;

}

int mns(int a,int b){

return a - b;

}

string merge(const string& s1,const string& s2){

return s1 + s2;

}

int main(){

pFun pf1 = add;

cout << (*pf1)(2,3) << endl;//调用add函数

pf1 = mns;

cout << (*pf1)(8,1) << endl;//调用mns函数

string (*pf2)(const string&,const string&) = merge;//调用merge函数

cout << (*pf2)("hello","world") << endl;

return 0;

}

如示例代码，直接声明函数指针变量显得冗长而烦琐，所以我们可以使用typedef定义自己的函数指针类型。另外，函数指针还可以作为函数的形参类型，实参则可以直接使用函数名。

二、成员函数指针

成员函数指针(member function pointer)是指可以指向类的非静态成员函数的指针,类的静态成员不属于任何对象,因此无须特殊的指向静态成员指针,指向静态成员的指针和普通指针没有什么区别,与普通函数指针的区别是,成员函数指针不仅要指定目标函数的形参列表和返回值类型,还必须指出成员函数所属的类,因此,我们必须在*之前添加classname::以表示当前定义的指针指向classname的成员函数：

int (A::*pf)(int,int);//声明一个函数指针

同理，这里A::*pf两端的括号也是必不可少的，如果没有这对括号，则pf是一个返回A类数据成员（int型）指针的函数。注意：和普通函数指针不同的是，在成员函数和指向该成员的指针之间不存在自动转换规则。

pf = &A::add; // 正确：必须显式地使用取址运算符（&）

pf = A::add; // 错误

当我们初始化一个成员函数指针时,其指向了类的某个成员函数,但并没有指定该成员所属的对象——直到使用成员函数指针时,才提供成员所属的对象.

code

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

class A;

typedef int (A::*pClassFun)(int,int);

class A{

public:

int add(int m,int n)

{

cout << m << " + " << n << " = " << m + n << endl;

return m + n;

}

int mns(int m,int n){

cout << m << " - " << n << "=" << m - n << endl;

return m - n;

}

int mul(int m,int n){

cout << m << " * " << n << " = " << m * n << endl;

return m * n;

}

int dev(int m,int n){

cout << m << " * " << n << " = " << m * n << endl;

return m * n;

}

int call(pClassFun fun,int m,int n){ //类内部接口

return (this ->*fun)(m,n);

}

};

int call(A obj,pClassFun fun,int m,int n)//类外部接口

{

return (obj.*fun)(m,n);

}

int main(){

A a;

cout << "member function 'call' : " << endl;

a.call(&A::add, 8, 4);

a.call(&A::mns, 8, 4);

a.call(&A::mul, 8, 4);

a.call(&A::dev, 8, 4);

cout << "external function 'call:'" << endl;

call(a, &A::add, 9, 3);

call(a, &A::mns, 9, 3);

call(a, &A::mul, 9, 3);

call(a, &A::dev, 9, 3);

return 0;

}

如示例所示，我们一样可以使用typedef定义成员函数指针的类型别名。另外，我们需要留意函数指针的使用方法：对于普通函数指针，是这样使用(*pf)(arguments)，因为要调用函数，必须先解引用函数指针，而函数调用运算符()的优先级较高，所以(*pf)的括号必不可少；对于成员函数指针，唯一的不同是需要在某一对象上调用函数，所以只需要加上成员访问符即可：

(obj.*pf)(arguments) // obj 是对象

(objptr->*pf)(arguments) // objptr是对象指针

三、函数表驱动

对于普通函数指针和指向成员函数的指针来说，一种常见的用法就是将其存入一个函数表（function table）当中。当程序需要执行某个特定的函数时，就从表中查找对应的函数指针，用该指针来调用相应的程序代码，这个就是函数指针在表驱动法中的应用。

表驱动法（Table-Driven Approach）就是用查表的方法获取信息。通常，在数据不多时可用逻辑判断语句（if…else或switch…case）来获取信息；但随着数据的增多，逻辑语句会越来越长，此时表驱动法的优势就体现出来了。

#include<iostream>

#include<string>

#include<map>

using namespace std;

class A;

typedef int (A::*pClassFun)(int, int);

class A{

public:

A(){ // 构造函数，初始化表

table["+"] = &A::add;

table["-"] = &A::mns;

table["*"] = &A::mul;

table["/"] = &A::dev;

}

int add(int m, int n){

cout << m << " + " << n << " = " << m+n << endl;

return m+n;

}

int mns(int m, int n){

cout << m << " - " << n << " = " << m-n << endl;

return m-n;

}

int mul(int m, int n){

cout << m << " * " << n << " = " << m*n << endl;

return m*n;

}

int dev(int m, int n){

cout << m << " / " << n << " = " << m/n << endl;

return m/n;

}

// 查找表，调用相应函数

int call(string s, int m, int n){

return (this->*table[s])(m, n);

}

private:

map<string, pClassFun> table; // 函数表

};

// 测试

int main()

{

A a;

a.call("+", 8, 2);

a.call("-", 8, 2);

a.call("*", 8, 2);

a.call("/", 8, 2);

return 0;

}

上面是一个示例，示例中的“表”通过map来实现（当然也可以使用数组）。表驱动法使用时需要注意：一是如何查表，从表中读取正确的数据；二是表里存放什么，如数值或函数指针。