C++普通函數指標與成員函數指標執行個體解析_C 語言

C++的函數指標（function pointer）是通過指向函數的指標間接調用函數。相信很多人對指向一般函數的函數指標使用的比較多，而對指向類成員函數的函數指標則比較陌生。本文即對C++普通函數指標與成員函數指標進行執行個體解析。

一、普通函數指標

通常我們所說的函數指標指的是指向一般普通函數的指標。和其他指標一樣，函數指標指向某種特定類型，所有被同一指標運用的函數必須具有相同的形參類型和傳回型別。

int (*pf)(int, int);  // 聲明函數指標

這裡，pf指向的函數類型是int (int, int)，即函數的參數是兩個int型，傳回值也是int型。

註：*pf兩端的括弧必不可少，如果不寫這對括弧，則pf是一個傳回值為int指標的函數。

#include<iostream> #include<string> using namespace std;  typedef int (*pFun)(int, int); // typedef一個類型  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; // 調用add函數   pf1 = mns;   cout << (*pf1)(8,1) << endl; // 調用mns函數   string (*pf2)(const string&, const string&) = merge;   cout << (*pf2)("hello ", "world") << endl; // 調用merge函數   return 0; }

如範例程式碼，直接聲明函數指標變數顯得冗長而煩瑣，所以我們可以使用typedef定義自己的函數指標類型。另外，函數指標還可以作為函數的形參類型，實參則可以直接使用函數名。

二、成員函數指標

成員函數指標（member function pointer）是指可以指向類的非靜態成員函數的指標。類的靜態成員不屬於任何對象，因此無須特殊的指向靜態成員的指標，指向靜態成員的指標與普通指標沒有什麼區別。與普通函數指標不同的是，成員函數指標不僅要指定目標函數的形參列表和傳回型別，還必須指出成員函數所屬的類。因此，我們必須在*之前添加classname::以表示當前定義的指標指向classname的成員函數：

int (A::*pf)(int, int);  // 聲明一個成員函數指標 

同理，這裡A::*pf兩端的括弧也是必不可少的，如果沒有這對括弧，則pf是一個返回A類資料成員（int型）指標的函數。注意：和普通函數指標不同的是，在成員函數和指向該成員的指標之間不存在自動轉換規則。

pf = &A::add;  // 正確：必須顯式地使用取址運算子（&） pf = A::add;  // 錯誤 

當我們初始化一個成員函數指標時，其指向了類的某個成員函數，但並沒有指定該成員所屬的對象——直到使用成員函數指標時，才提供成員所屬的對象。下面是一個成員函數指標的使用樣本：

class A; typedef int (A::*pClassFun)(int, int); // 成員函數指標類型  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){  // 類內部介面     return (this->*fun)(m, n);   } };  int call(A obj, pClassFun fun, int m, int n){  // 類外部介面   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; }

如樣本所示，我們一樣可以使用typedef定義成員函數指標的類型別名。另外，我們需要留意函數指標的使用方法：對於普通函數指標，是這樣使用(*pf)(arguments)，因為要調用函數，必須先解引用函數指標，而函數調用運算子()的優先順序較高，所以(*pf)的括弧必不可少；對於成員函數指標，唯一的不同是需要在某一對象上調用函數，所以只需要加上成員訪問符即可：

(obj.*pf)(arguments)     // obj 是對象 (objptr->*pf)(arguments)   // objptr是對象指標  

三、函數表驅動

對於普通函數指標和指向成員函數的指標來說，一種常見的用法就是將其存入一個函數表（function table）當中。當程式需要執行某個特定的函數時，就從表中尋找對應的函數指標，用該指標來調用相應的程式碼，這個就是函數指標在表驅動法中的應用。

表驅動法（Table-Driven Approach）就是用查表的方法擷取資訊。通常，在資料不多時可用邏輯判斷語句（if…else或switch…case）來擷取資訊；但隨著資料的增多，邏輯語句會越來越長，此時表驅動法的優勢就體現出來了。

#include<iostream> #include<string> #include<map> using namespace std;  class A; typedef int (A::*pClassFun)(int, int);  class A{ public:   A(){  // 建構函式，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;   }   // 尋找表，調用相應函數   int call(string s, int m, int n){     return (this->*table[s])(m, n);   } private:   map<string, pClassFun> table; // 函數表 };  // 測試 int main() {   A a;   a.call("+", 8, 2);   a.call("-", 8, 2);   a.call("*", 8, 2);   a.call("/", 8, 2);   return 0; }

上面是一個樣本，樣本中的“表”通過map來實現（當然也可以使用數組）。表驅動法使用時需要注意：一是如何查表，從表中讀取正確的資料；二是表裡存放什麼，如數值或函數指標。