函数指针

什么是函数指针?

函数指针指向的是特殊的数据类型，函数的类型是由其返回的数据类型和其参数列表共同决定的，而函数的名称则不是其类型的一部分。

一个具体函数的名字，如果后面不跟调用符号(即括号)，则该名字就是该函数的指针(注意：大部分情况下，可以这么认为，但这种说法并不很严格)。

函数指针的声明方法

// 定义函数指针pf

int (*pf)(const int&, const int&);                     (1)

上面的pf就是一个函数指针，指向所有返回类型为int，并带有两个const int&参数的函数。注意*pf两边的括号是必须的，否则上面的定义就变成了：

int *pf(const int&, const int&);                                           (2)

而这声明了一个函数pf，其返回类型为int *， 带有两个const int&参数。

用typedef定义函数指针类型

// 定义函数指针类型cmpFun
typedef int (*cmpFun)(const int&, const int&);                      (3)

这样，cmpFun就成了一种数据类型，可以用它来声明和定义形如(1)式中的pf那样的函数指针，比如：

cmpFun pf = 0;
cmpFun pf = someFunction;

举个例子来说明一下：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

// 定义函数指针pf
int (*pf)(const int&, const int&);

// 定义函数指针类型cmpFun
typedef int (*cmpFun)(const int&, const int&);

// 具体函数
int intCompare(const int& aInt, const int& bInt)
{
if(aInt == bInt) return 0;
if(aInt > bInt)
{
return 1;
}
else
{
return -1;
}
}

int main(void)
{
int aInt = 1;
int bInt = 2;

pf = intCompare;
// pf = &stringCompare;              // 和上面一句是完全一样的

// 使用pf
if(pf(aInt, bInt) == 0)
{
cout << "two integers are equal" << "." << endl;
}
else if(pf(aInt, bInt) > 0)
{
cout << aInt << " is greater than " << bInt << "." << endl;
}
else
{
cout << aInt << " is less than " << bInt << "." << endl;
}

cout << "------------------------" << endl;
// 用函数指针类型cmpFun声明并初始化一个函数指针pf2
cmpFun pf2 = intCompare;
// 使用pf2
if(pf2(aInt, bInt) == 0)
{
cout << "two integers are equal" << "." << endl;
}
else if(pf(aInt, bInt) > 0)
{
cout << aInt << " is greater than " << bInt << "." << endl;
}
else
{
cout << aInt << " is less than " << bInt << "." << endl;
}

return 0;
}

函数指针作为参数

函数指针可以作为一个函数的参数，如下两种办法可以做到这一点：

(a) int plusFun(int&, int&, int (const int&, const int&));

(b) int plusFun(int&, int(*)(const int&, const int&));

以上两个方式做到的是类似的事情：(a)中的plusFun函数的第三个参数就是一个函数指针， (b)中的第二个参数也是一个函数指针。下面我们分别定义前面声明的两个plusFun函数。

(a)中的plusFun定义如下：

//函数指针作为参数：错误的做法
//int plusFun(int& aInt, int& bInt, int paf(const int& cInt, const int& dInt))
//{
//
//       return aInt + bInt + paf(cInt, dInt);
//}

//函数指针作为参数：正确的做法
int plusFun(int& aInt, int& bInt, int paf(const int &, const int &))
{
int cInt = 2;
int dInt = 1;
return aInt + bInt + paf(cInt, dInt);
}

调用plusFun的代码：

…
pf = intCompare;
…
// 函数指针作为参数
int aaInt = 3;
int bbInt = 4;
cout << plusFun(aaInt, bbInt, pf) << endl;

(b)中的plusFun定义如下：

//函数指针作为参数：错误的做法
//int plusFun(int& aInt, int(*paf2)(const int& bInt, const int& cInt))
//{
//       return aInt + paf2(bInt, cInt);
//}

//函数指针作为参数：正确的做法
int plusFun(int& aInt, int(*paf2)(const int&, const int&))
{
int bInt = 1;
int cInt = 2;
return aInt + paf2(bInt, cInt);
}

调用plusFun的代码：

…

cmpFun pf2 = intCompare;

…

// 函数指针作为参数
int aaInt = 3;
cout << plusFun(aaInt, pf2) << endl;

函数指针作为返回值

一个函数的返回值可以是一个函数指针，这个声明形式写起来有点麻烦：

// 函数指针作为返回值
int (*retFunPointer(int))(const int&, const int&);

上面的声明的含义：

a) retFunPointer是一个函数，该函数有一个int类型的参数；

b) retFunPointer返回值是一个函数指针，它指向的是带有两个const int&类型参数，且返回类型为int的函数。

retFunPointer的定义：

// 函数指针为返回值
int (*retFunPointer(int aInt))(const int&, const int&)
{
cout << aInt << endl;
// pf已经在前面定义过了
return pf;
}

调用代码示例：

// 函数指针作为返回值，retFunPointer返回一个cmpFun类型的函数指针
cmpFun pf3 = retFunPointer(aaInt);
int result = pf3(aaInt, bbInt);
cout << result << endl;

包含上面所有情况的完整代码

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

// 定义函数指针pf
int (*pf)(const int&, const int&);

// 定义函数指针类型cmpFun
typedef int (*cmpFun)(const int&, const int&);

// 函数指针作为参数
int plusFun(int&, int(const int&, const int&));
int plusFun(int&, int(*)(const int&, const int&));

// 函数指针作为返回值
int (*retFunPointer(int))(const int&, const int&);

// 具体函数
int intCompare(const int& aInt, const int& bInt)
{
if(aInt == bInt) return 0;
if(aInt > bInt)
{
return 1;
}
else
{
return -1;
}
}

//函数指针作为参数：错误的做法
//int plusFun(int& aInt, int& bInt, int paf(const int& cInt, const int& dInt))
//{
//
//       return aInt + bInt + paf(cInt, dInt);
//}

//函数指针作为参数：正确的做法
int plusFun(int& aInt, int& bInt, int paf(const int &, const int &))
{
int cInt = 2;
int dInt = 1;
return aInt + bInt + paf(cInt, dInt);
}

//函数指针作为参数：错误的做法
//int plusFun(int& aInt, int(*paf2)(const int& bInt, const int& cInt))
//{
//       return aInt + paf2(bInt, cInt);
//}

//函数指针作为参数：正确的做法
int plusFun(int& aInt, int(*paf2)(const int&, const int&))
{
int bInt = 1;
int cInt = 2;
return aInt + paf2(bInt, cInt);
}

// 函数指针为返回值
int (*retFunPointer(int aInt))(const int&, const int&)
{
cout << aInt << endl;
// pf已经在前面定义过了
return pf;
}

int main(void)
{
int aInt = 1;
int bInt = 2;

pf = intCompare;
// pf = &stringCompare;              // 和上面一句是完全一样的

// 使用pf
if(pf(aInt, bInt) == 0)
{
cout << "two integers are equal" << "." << endl;
}
else if(pf(aInt, bInt) > 0)
{
cout << aInt << " is greater than " << bInt << "." << endl;
}
else
{
cout << aInt << " is less than " << bInt << "." << endl;
}

cout << "------------------------" << endl;
// 用函数指针类型cmpFun声明并初始化一个函数指针pf2
cmpFun pf2 = intCompare;
// 使用pf2
if(pf2(aInt, bInt) == 0)
{
cout << "two integers are equal" << "." << endl;
}
else if(pf(aInt, bInt) > 0)
{
cout << aInt << " is greater than " << bInt << "." << endl;
}
else
{
cout << aInt << " is less than " << bInt << "." << endl;
}

cout << "------------------------" << endl;
// 函数指针作为参数
int aaInt = 3;
int bbInt = 4;
cout << plusFun(aaInt, bbInt, pf) << endl;
cout << plusFun(aaInt, pf2) << endl;

cout << "------------------------" << endl;
// 函数指针作为返回值，retFunPointer返回一个cmpFun类型的函数指针
cmpFun pf3 = retFunPointer(aaInt);
int result = pf3(aaInt, bbInt);
cout << result << endl;

return 0;
}