C++中函數指針有什么用

這篇文章主要為大家展示了“C++中函數指針有什么用”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領大家一起研究并學習一下“C++中函數指針有什么用”這篇文章吧。

1、函數指針

函數指針顧名思義，就是指向函數的指針。

和數據類似，C++當中函數也有地址，函數的地址是存儲函數機器語言代碼的內存地址。我們可以將另外一個函數的地址作為參數傳入函數，從而實現函數的靈活調用。

1.1 獲取函數地址

獲取函數地址的方法非常簡單，只要使用函數名（后面不跟參數和括號）即可。比如我們有一個函數叫做think，那么think()是調用函數拿到結果，而think則是獲取函數的地址。

如果我們想要將think函數當做參數傳入另外一個函數，我們可以這么寫：

func(think);

1.2 聲明函數指針

聲明函數指針和聲明函數類似，我們聲明一個函數可以這么寫：

double process(int);

而我們聲明函數指針則可以寫成這樣：

double (*pt)(int);

如果我們把(*pt)替換成函數名的話，這其實就是一個函數的聲明。如果(*pt)是函數的話，那么pt自然就是指向函數的指針了。

1.3 函數指針傳參

如果我們要實現一個函數，它的一個參數是一個函數指針，它的寫法和剛才一樣：

double func(double x, double (*pt)(int));

在這個聲明當中，它的第二個參數是一個函數指針。指向的函數接收一個int參數，返回一個double結果。

1.4 調用函數

最后， 我們來看下通過指針調用函數的部分。

其實也非常簡單，因為我們前面說了(*pt)的效果和函數是一樣的，我們之前通過函數名調用函數，那么我們只需要改成通過(*pt)調用即可。

如：

double process(int);
double (*pt)(int);

pt = process;
cout << (*pt)(5) << endl;

2、函數指針進階

簡單的函數指針比較簡單，但對于復雜的情況則顯得有些恐怖。下面我們來看下C++ primer當中提供的一些例子：

const double* f1(const double ar[], int n);
const double* f2(const double [], int);
const double* f3(const double *, int);

這三個函數看起來長得不一樣，但其實是等價的。因為在函數參數列表當中，數組和指針是等價的。其次我們可以在函數的原型中省略掉變量名，因此const double ar[]可以簡化成const double [] ，也可以寫成const double *。

有了這三個函數之后，假設我們要聲明一個指針，指向這三個函數。根據我們前文當中說過的，可以將函數名替換成(*pt)來實現：

const double* (*pt)(const double *, int) = f1;

其實這個語句看起來就有些復雜了，整個語句的可讀性很差。如果不是知道這里用的是一個函數指針，乍一看想要看明白估計不太容易。我們可以分成兩個部分來理解，其中const double *是一個整體，表示函數的返回值類型是一個const double *也就是一個常量浮點數的地址。其次(*pt)是一個整體，代替了函數名，表示這是一個指向函數的指針。

在C++11當中提供了叫做auto的新特性，它可以幫助變量自動識別對應的類型，可以解決一些類型特別復雜的問題，比如：

auto p2 = f2;

函數指針有兩種調用方法，除了可以使用(*p2)的方式調用之外，

也可以直接使用名稱調用：

const double* x = p2(ar, 3);
const double* y = (*p2)(ar, 3);

顯然前者更好，更清楚。這里其實有一個疑問，為什么這兩種方式都可以執行呢？這是因為當我們執行auto p2 = f2的時候，其實是執行的auto p2 = &f2 ，C++會隱式地將函數轉換成函數的地址。因為函數的值本身就是一個地址，所以這兩種方式才都能正確地運行。

問題還沒有結束，假如我們要定義一個指向函數的指針數組呢？這應該怎么聲明？

也就是const double* (*pt)(const double *, int)這樣一個類型的數組，它應該怎么聲明，這個方括號應該放在那里？

正確答案是放在括號里：

const double* (*pt[3])(const double *, int);

因為運算符[]的優先級高于*，因此*pt[3]表示pt是一個長度為3的指針數組。其他的內容表明了該指針的類型。

由于我們定義的是一個數組，所以這里不能使用auto，因為自動類型推斷只能用于單值初始化而不能用于初始化列表。

到這里還沒結束，還有更恐怖的，如果我們想要定義一個指向這個數組的指針，應該怎么辦呢？如果使用auto可以寫成：

auto ptr = &pt;

如果不使用auto呢？首先我們可以想到，這個聲明是基于pt的，我們需要在pt的聲明上加上一個*，但問題是加在哪里呢？

進一步分析，會發現我們需要指出這是一個指針，而不是數組。意味著核心的部分應該寫成(*ptr)[3]，表示這是一個指向長度為3的數組的指針。因為[]的優先級更高，所以需要使用括號。如果寫成*ptr[3]表示這是長度為3的指針數組。

我們進一步倒推，(*ptr)[3]這個數組當中的元素是什么類型呢？是指向函數的指針，所以寫出來結果是這樣：

const double *(*(*ptr)[3])(const double*, int) = &pt;

很明顯，這樣的定義非常非常的難以理解。而且這還不是最復雜的情況，比如函數的返回類型又是一個指向一個函數的指針……明擺著告訴我們含義我們仍然要推敲一會，如果在一段不明的代碼當中遇到，可能會直接抓狂吧……

也正因此，C++11當中推出了auto特性，可以簡化這種情況。

多說一句題外話，golang語言當中將變量的類型放在變量的后面而不是前面，其中一個原因就是為了解決類似情況的復雜性。

如果是golang來定義同樣的內容，會是這樣的：

func f2(arr []float64, n int) *float64 {
    // todo
}

// 函數指針
var p1 func([]float64, int) *float64 = f2;
// 函數指針數組
var pt [3]func([]float64, int) *float64;
// 函數指針數組的指針
var ptr *[3]func([]float64, int) *float64 = &pt;

很明顯，雖然變量類型寫在變量后面剛開始會不太習慣，但是很明顯這樣要清晰很多。

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