在C/C++中,數據指針是最直接,也最常用的,因此,理解起來也比較容易。而函數指針,作為運行時動態調用(比如回調函數 CallBack Function)是一種常見的,而且是很好用的手段。
我們先簡單的說一下函數指針。(這一部份沒什麼價值,純是為了引出下一節的內容)
2 常規函數指針
void(*fp)();
fp 是一個典型的函數指針,用於指向無參數,無返回值的函數。
void(*fp2)(int);
fp2 也是一個函數指針,用於指向有一個整型參數,無返回值的函數。
當然,有經驗人士一般都會建議使用typedef來定義函數指針的類型,如:
typedef void(* FP)();
FP fp3; // 和上面的fp一樣的定義。
函數指針之所以讓初學者畏懼,最主要的原因是它的括號太多了;某些用途的函數指針,往往會讓人陷在括號堆中出不來,這裡就不舉例了,因為不是本文討論的范圍;typedef 方法可以有效的減少括號的數量,以及理清層次,所以受到推薦。本文暫時只考慮簡單的函數指針,因此暫不用到typedef.
假如有如下兩個函數:
void f1()
{
std::cout << "call f " << std::endl;
}
void f2(int a)
{
std::cout << "call f2( " << a << " )" << std::endl;
}
現在需要通過函數指針來調用,我們需要給指針指定函數:
fp = &f1; // 也可以用:fp = f1;
fp2= &f2; // 也可以用:fp2= f2;
void (*fp3)() = &f1; // 也可以用:void (*fp3)() = f1;
//調用時如下:
fp(); // 或 (*fp)();
fp2(1); // 或 (*fp2)(1);
fp3(); // 或 (*fp3)();
對於此兩種調用方法,效果完全一樣,我推薦用前一種。後一種不僅僅是多打了鍵盤,而且也損失了一些靈活性。這裡暫且不說它。
C++強調類型安全。也就是說,不同類型的變量是不能直接賦值的,否則輕則警告,重則報錯。這是一個很有用的特性,常常能幫我們找到問題。因此,有識之士認為,C++中的任何一外警告都不能忽視。甚至有人提出,編譯的時候不能出現任何警告信息,也就是說,警告應該當作錯誤一樣處理。
比如,我們把f1賦值給fp2,那麼C++編譯器(vc7.1)就會報錯:
fp2 = &f1; // error C2440: “=” : 無法從“void (__cdecl *)(void)”轉換為“void (__cdecl *)(int)”
fp1 = &f1; // OK
這樣,編譯器可以幫我們找出編碼上的錯誤,節省了我們的排錯時間。
考慮一下C++標准模板庫的sort函數:
// 快速排序函數
template<typename RandomAccessIterator, typename BinaryPredicate>
void sort(
RandomAccessIterator _First, // 需排序數據的第一個元素位置
RandomAccessIterator _Last, // 需排序數據的最後一個元素位置(不參與排序)
BinaryPredicate _Comp // 排序使用的比較算法(可以是函數指針、函數對象等)
);
比如,我們有一個整型數組:
int n[5] = {3,2,1,8,9};
要對它進行升序排序,我們需定義一個比較函數:
bool less(int a, int b)
{
return a < b;
}
然後用:
sort(n, n+5, less);
要是想對它進行降序排序,我們只要換一個比較函數就可以了。C/C++的標准模板已經提供了less和great函數,因此我們可以直接用下面的語句來比較:
sort(n, n+5, great);
這樣,不需要改變sort函數的定義,就可以按任意方法進行排序,是不是很靈活?
這種用法以C++的標准模板庫(STL)中非常流行。另外,操作系統中也經常使用回調(CallBack)函數,實際上,所謂回調函數,本質就是函數指針。
看起來很簡單吧,這是最普通的C語言指針的用法。本來這是一個很美妙的事情,但是當C++來臨時,世界就開始變了樣。
假如,用來進行sort的比較函數是某個類的成員,那又如何呢?