函數指標詳解

 

 

這篇文章把函數指標的各種常用情況做了一個詳解的總結。

 

1. 指向普通函數的指標

 

很簡單，如下的例子可以說明基本格式和用法：

int int_add(int a, int b)<br />{<br /> return (a+b);<br />}<br />int int_sub(int a, int b)<br />{<br /> return (a-b);<br />}<br />int (*int_operator)(int, int) = int_add;</p><p>int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])<br />{<br /> cout<<int_operator(4, 5)<<endl; // output 9<br /> int_operator = int_sub;<br /> cout<<int_operator(4, 5)<<endl; // output -1<br /> return 0;<br />}<br />  

 

上例中，int_operator會被編譯器解釋成類型int(*)(int, int)的一個指標。

調用方式還可以寫作：(*int_operator)(4,
5)，這樣的好處是讓人一眼就能看到int_operator是一個函數指標。

注意：函數指標和指向函數的傳回值的類型和參數都必須嚴格一致；

 

2. 函數指標數組

 

我們還可以聲明一個函數指標的數組，比如：

int (*pFuncArray[10])();

[]的優先順序高於*，該語句將pFuncArray聲明為擁有10個元素的數組，每一個元素都是指向一個函數的函數指標，該函數沒有參數，傳回值類型為int；

 

注意不能寫作：int
((*pFuncArray)[10])()，這樣會產生編譯錯誤；

(*pFuncArray)[10]表明了pFuncArray是一個指標，該指標指向一個’含有 10個元素的數組’；

其類型為int()()，顯然，編譯不能通過。

 

將上面的聲明轉換為typedef格式，會使程式可讀性增加：

typedef int(*pFunc)();

pFunc pFuncArray[10];

如果需要調用其中的第三個函數，那麼調用方式為：pFuncArray[2]();

 

3. 指向‘函數指標數組’的指標

還可以聲明一個指向‘函數指標數組’的指標，比如下面的例子代碼：

 

int cmp_len(const char *str1, const char *str2)<br />{return ((int)strlen(str1) - (int)strlen(str2));}<br />int cmp_str(const char *str1, const char *str2)<br />{return strcmp(str1, str2);}</p><p>typedef int(*PCMP_FUNC)(const char*, const char*);</p><p>PCMP_FUNC pCmpFuncs[2] =<br />{<br /> cmp_len,<br /> cmp_str,<br />};<br />// 聲明指向pCmpFuncs的指標<br />PCMP_FUNC (*ppCmps)[2] = &pCmpFuncs;

 

 

聲明分解說明如下：

(*ppCmps)：表明ppCmps是一個指標;

(*ppCmps)[2]：後面緊跟[2]，表明ppCmps是一個指向‘兩個元素數組’的指標

PCMP_FUNC表明了該數組元素的類型，它是指向函數的指標，傳回值為int，有兩個const
char*類型的參數；

實際上語句PCMP_FUNC (*ppCmps)[2] = &pCmpFuncs;

將會被編譯器解釋為：

int
(*(*ppCmps)[2])(const
char*, const char*) = &pCmpFuncs;

聲明分解：

(*ppCmps)：表明ppCmps是一個指標;

(*ppCmps)[2]：後面緊跟[2]，表明ppCmps是一個指向‘兩個元素數組’的指標

int (*)(const char*, const char *)：表明了該數組元素的類型，它是指向函數的指標，傳回值為int，有兩個const char*類型的參數；

 

3. 函數指標與類

 

在C++語言中，使用函數指標可以指向類的一個成員函數或變數，雖然這種用法很少能用到，至少我是沒有用過，不過瞭解一下還是有點必要的。

為了支援這類指標，C++有三個特殊的運演算法符：::*，.->，.*；

指向成員函數的指標必須與向其賦值的函數類型匹配，這包括：1）參數的類型和個數；2）傳回值類型；3）它所屬的類型；

指向成員變數的指標必須與向其賦值的變數類型匹配，這包括：1）變數類型；2）它所屬的類型；

成員函數和變數必須被綁定到一個對象或者指標上，然後才能得到調用對象的this指標，然後才能指向成員變數或函數；

類AClass的成員變數int m_iValue，其完整類型是：int型的類AClass的成員m_iValue；

類AClass的成員函數int Add(int)，其完整類型是：傳回值為int型，帶一個int型別參數的類AClass的成員Add；

 

注意：指向類的靜態變數或靜態成員函數的指標和普通成員不同;

 

3.1 指向類成員變數的指標

 

有了上面的一些說明，看下面的例子就很容易理解了；

.* 是一個新的操作符，表明是指向成員操作符的指標（另一個是->*，是指標對象的調用方式）

 

 <br />class AClass<br />{<br />public:<br /> void Add(int a){m_iValue += a;}<br /> int m_iValue;<br />};<br />int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])<br />{<br /> AClass a;<br /> // 聲明並指向AClass的一個成員變數的指標<br /> int AClass::*pValue = &AClass::m_iValue;<br /> // 或者如下方式：<br /> // int AClass::*pValue;// 指標變數聲明<br /> // pValue = &AClass::m_iValue;// 指向A的m_iValue成員<br /> a.*pValue = 4; // 使用方式，賦值<br /> cout<<a.m_iValue<<endl; // 輸出4<br /> return 0;<br />} 

3.2 指向類成員函數的指標

 

有了上面的一些說明，看下面的例子就很容易理解了；

下面的例子中，注意調用方式：(a.*pAAdd)(5);不能寫作a.*pAAdd(5);

因為操作符()的優先順序是高於.*的因此，它將被解釋為a.*(pAAdd(5));顯然這是不被支援的。

 

<br />class AClass<br />{<br />public:<br /> void Add(int a){m_iValue += a;}<br /> int m_iValue;<br />};<br />// 指向類AClass成員函數的指標的聲明方式<br />typedef void (AClass::*pAFunc)(int);<br />// 聲明一個指向AClass::Add()的函數指標<br />pAFunc pAAdd = &(AClass::Add);</p><p>int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])<br />{<br /> AClass a;<br /> // 聲明並指向AClass的一個成員變數的指標<br /> int AClass::*pValue = &AClass::m_iValue;<br /> // 或者如下方式：<br /> // int AClass::*pValue;// 指標變數聲明<br /> // pValue = &AClass::m_iValue;// 指向A的m_iValue成員<br /> a.*pValue = 4; // 使用方式，賦值<br /> cout<<a.m_iValue<<endl; // 輸出<br /> (a.*pAAdd)(5); // 指向成員函數指標的調用方式<br /> cout<<a.m_iValue<<endl; // 輸出<br /> return 0;<br />} 

3.3 指向類靜態成員的指標

 

類的靜態成員屬於該類的全域對象和函數，並不需要this指標；因此指向類靜態成員的指標聲明方式和普通指標相同。

該類指標和普通指標的聲明和調用方式完全相同；唯一的不同就是設定指向的對象時，仍然需要類資訊，這一點和指向普通成員的指標相同。

下面的例子可以說明使用方式。

 

 

class AClass<br />{<br />public:<br /> static void Add(int a){m_iValue += a;}<br /> static int m_iValue;<br />};<br />int AClass::m_iValue;</p><p>typedef void(*pAAdd)(int);</p><p>int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])<br />{<br /> // 聲明並指向AClass的一個靜態成員變數的指標<br /> int *pValue = &AClass::m_iValue;<br /> // 或者如下方式：<br /> // int *pValue;// 指標變數聲明<br /> // pValue = &AClass::m_iValue;// 指向A的m_iValue成員<br /> *pValue = 4; // 使用方式同普通指標，賦值<br /> cout<<*pValue<<endl; // 輸出<br /> pAAdd p = &AClass::Add;<br /> p(5); // 調用方式同普通函數指標<br /> cout<<*pValue<<endl; // 輸出<br /> return 0;<br />}