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函數指針數組的妙用
筆者在開發某軟件過程中遇到這樣一個問題,前級模塊傳給我二進制數據,輸入參數為 char* buffer和 int length,buffer是數據的首地址,length表示這批數據的長度。數據的特點是:長度不定,類型不定,由第一個字節(buffer[0])標識該數據的類型,共有256(28 )種可能性。我的任務是必須對每一種可能出現的數據類型都要作處理,並且我的模塊包含若干個函數,在每個函數裡面都要作類似的處理。若按通常做法,會寫出如下代碼:
void MyFuntion( char* buffer, int length )
{
__int8 nStreamType = buffer[0];
switch( nStreamType )
{
case 0:
function1();
break;
case 1:
......
case 255:
function255();
break;
}
}
如果按照這種方法寫下去,那麼在我的每一個函數裡面,都必須作如此多的判斷,寫出的代碼肯定很長,並且每一次處理,都要作許多次判斷之後才找到正確的處理函數,代碼的執行效率也不高。針對上述問題,我想到了用函數指針數組的方法解決這個問題。
函數指針的概念,在潭浩強先生的C語言程序設計這本經典的教程中提及過,在大多數情況下我們使用不到,也忽略了它的存在。函數名實際上也是一種指針,指向函數的入口地址,但它又不同於普通的如int*、double*指針,看下面的例子來理解函數指針的概念:
int funtion( int x, int y );
void main ( void )
{
int (*fun) ( int x, int y );
int a = 10, b = 20;
function( a, b );
fun = function;
(*fun)( a, b );
……
}
語句1定義了一個函數function,其輸入為兩個整型數,返回也為一個整型數(輸入參數和返回值可為其它任何數據類型);語句3定義了一個函數指針,與int*或double*定義指針不同的是,函數指針的定義必須同時指出輸入參數,表明這是一個函數指針,並且*fun也必須用一對括號括起來;語句6將函數指針賦值為funtion,前提條件是*fun和function的輸入參數和返回值必須保持一致。語句5直接調用函數function(),語句7是調用函數指針,二者等效。
當然從上述例子看不出函數指針的優點,目的主要是想引出函數指針數組的概念。我們從上面例子可以得知,既然函數名可以通過函數指針加以保存,那們也一定能定義一個數組保存若干個函數名,這就是函數指針數組。正確使用函數指針數組的前提條件是,這若干個需要通過函數指針數組保存的函數必須有相同的輸入、輸出值。
這樣,我工作中所面臨的問題可以解決如下:
首先定義256個處理函數(及其實現)。
void funtion0( void );
……
void funtion255(void );
其次定義函數指針數組,並給數組賦值。
void (*fun[256])(void);
fun[0] = function0;
……
fun[255] = function();
最後,MyFunction()函數可以修改如下:
void MyFuntion( char* buffer, int length )
{
__int8 nStreamType = buffer[0];
(*fun[nStreamType])();
}
只要2行代碼,就完成了256條case語句要做的事,減少了編寫代碼時工作量,將nStreamType作為數組下標,直接調用函數指針,從代碼執行效率上來說,也比case語句高。假如多個函數中均要作如此處理,函數指針數組更能體現出它的優勢。
函數指針與typedef
關於C++中函數指針的使用(包含對typedef用法的討論)
(一)簡單的函數指針的應用。
//形式1:返回類型(*函數名)(參數表)
char (*pFun)(int);
char glFun(int a){ return;}
void main()
{
pFun = glFun;
(*pFun)(2);
}
第一行定義了一個指針變量pFun。首先我們根據前面提到的“形式1”認識到它是一個指向某種函數的指針,這種函數參數是一個int型,返回值是char類型。只有第一句我們還無法使用這個指針,因為我們還未對它進行賦值。
第二行定義了一個函數glFun()。該函數正好是一個以int為參數返回char的函數。我們要從指針的層次上理解函數——函數的函數名實際上就是一個指針,函數名指向該函數的代碼在內存中的首地址。
然後就是可愛的main()函數了,它的第一句您應該看得懂了——它將函數glFun的地址賦值給變量pFun。main()函數的第二句中“*pFun”顯然是取pFun所指向地址的內容,當然也就是取出了函數glFun()的內容,然後給定參數為2。
(二)使用typedef更直觀更方便。
//形式2:typedef 返回類型(*新類型)(參數表)
typedef char (*PTRFUN)(int);
PTRFUN pFun;
char glFun(int a){ return;}
void main()
{
pFun = glFun;
(*pFun)(2);
}
typedef的功能是定義新的類型。第一句就是定義了一種PTRFUN的類型,並定義這種類型為指向某種函數的指針,這種函數以一個int為參數並返回char類型。後面就可以像使用int,char一樣使用PTRFUN了。
第二行的代碼便使用這個新類型定義了變量pFun,此時就可以像使用形式1一樣使用這個變量了。
(三)在C++類中使用函數指針。
//形式3:typedef 返回類型(類名::*新類型)(參數表)
class CA
{
public:
char lcFun(int a){ return; }
};
CA ca;
typedef char (CA::*PTRFUN)(int);
PTRFUN pFun;
void main()
{
pFun = CA::lcFun;
ca.(*pFun)(2);
}
在這裡,指針的定義與使用都加上了“類限制”或“對象”,用來指明指針指向的函數是哪個類的,這裡的類對象也可以是使用new得到的。比如:
CA *pca = new CA;
pca->(*pFun)(2);
delete pca;
而且這個類對象指針可以是類內部成員變量,你甚至可以使用this指針。比如:
類CA有成員變量PTRFUN m_pfun;
void CA::lcFun2()
{
(this->*m_pFun)(2);
}
一句話,使用類成員函數指針必須有“->*”或“.*”的調用。
在調用動態庫時,習慣用typedef重新定義動態庫函數中的函數地址(函數指針),如在動態庫(test.dll)中有如下函數:
int DoCase(int, long);
則,在調用動態庫是有兩種方法:
1. 先聲明一個與動態庫中類型一致的指針函數變量:
int (*DOCASE)(int ,long);//用於指向動態庫中的DoCase函數地址
HINSTANCE gLibMyDLL = NULL;
gLibMyDLL = LoadLibrary("test.dll");
if(gLibMyDLL != NULL)
{
//得到函數地址
DOCASE = (int(*)(int,long))GetProcAddress(gLibMyDLL, "DoCase");
}
//調用函數
int s = DOCASE(1,1000);
2.用typedef定義一個指針函數:typedef (*DOCASE)(int ,long);
HINSTANCE gLibMyDLL = NULL;
DOCASE _docase;
gLibMyDLL = LoadLibrary("test.dll");
if(gLibMyDLL != NULL)
{
_docase = (DOCASE)GetProcAddress(gLibMyDll, "DoCase");
}
//調用函數
int s=_docase(1,1000);