C++普通函数指针与成员函数指针实例解析
C++的函数指针(functionpointer)是通过指向函数的指针间接调用函数。相信很多人对指向一般函数的函数指针使用的比较多,而对指向类成员函数的函数指针则比较陌生。本文即对C++普通函数指针与成员函数指针进行实例解析。
一、普通函数指针
通常我们所说的函数指针指的是指向一般普通函数的指针。和其他指针一样,函数指针指向某种特定类型,所有被同一指针运用的函数必须具有相同的形参类型和返回类型。
int(*pf)(int,int);//声明函数指针
这里,pf指向的函数类型是int(int,int),即函数的参数是两个int型,返回值也是int型。
注:*pf两端的括号必不可少,如果不写这对括号,则pf是一个返回值为int指针的函数。
#include<iostream> #include<string> usingnamespacestd; typedefint(*pFun)(int,int);//typedef一个类型 intadd(inta,intb){ returna+b; } intmns(inta,intb){ returna-b; } stringmerge(conststring&s1,conststring&s2){ returns1+s2; } intmain() { pFunpf1=add; cout<<(*pf1)(2,3)<<endl;//调用add函数 pf1=mns; cout<<(*pf1)(8,1)<<endl;//调用mns函数 string(*pf2)(conststring&,conststring&)=merge; cout<<(*pf2)("hello","world")<<endl;//调用merge函数 return0; }
如示例代码,直接声明函数指针变量显得冗长而烦琐,所以我们可以使用typedef定义自己的函数指针类型。另外,函数指针还可以作为函数的形参类型,实参则可以直接使用函数名。
二、成员函数指针
成员函数指针(memberfunctionpointer)是指可以指向类的非静态成员函数的指针。类的静态成员不属于任何对象,因此无须特殊的指向静态成员的指针,指向静态成员的指针与普通指针没有什么区别。与普通函数指针不同的是,成员函数指针不仅要指定目标函数的形参列表和返回类型,还必须指出成员函数所属的类。因此,我们必须在*之前添加classname::以表示当前定义的指针指向classname的成员函数:
int(A::*pf)(int,int);//声明一个成员函数指针
同理,这里A::*pf两端的括号也是必不可少的,如果没有这对括号,则pf是一个返回A类数据成员(int型)指针的函数。注意:和普通函数指针不同的是,在成员函数和指向该成员的指针之间不存在自动转换规则。
pf=&A::add;//正确:必须显式地使用取址运算符(&) pf=A::add;//错误
当我们初始化一个成员函数指针时,其指向了类的某个成员函数,但并没有指定该成员所属的对象——直到使用成员函数指针时,才提供成员所属的对象。下面是一个成员函数指针的使用示例:
classA; typedefint(A::*pClassFun)(int,int);//成员函数指针类型 classA{ public: intadd(intm,intn){ cout<<m<<"+"<<n<<"="<<m+n<<endl; returnm+n; } intmns(intm,intn){ cout<<m<<"-"<<n<<"="<<m-n<<endl; returnm-n; } intmul(intm,intn){ cout<<m<<"*"<<n<<"="<<m*n<<endl; returnm*n; } intdev(intm,intn){ cout<<m<<"/"<<n<<"="<<m/n<<endl; returnm/n; } intcall(pClassFunfun,intm,intn){//类内部接口 return(this->*fun)(m,n); } }; intcall(Aobj,pClassFunfun,intm,intn){//类外部接口 return(obj.*fun)(m,n); } intmain() { Aa; cout<<"memberfunction'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<<"externalfunction'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); return0; }
如示例所示,我们一样可以使用typedef定义成员函数指针的类型别名。另外,我们需要留意函数指针的使用方法:对于普通函数指针,是这样使用(*pf)(arguments),因为要调用函数,必须先解引用函数指针,而函数调用运算符()的优先级较高,所以(*pf)的括号必不可少;对于成员函数指针,唯一的不同是需要在某一对象上调用函数,所以只需要加上成员访问符即可:
(obj.*pf)(arguments)//obj是对象 (objptr->*pf)(arguments)//objptr是对象指针
三、函数表驱动
对于普通函数指针和指向成员函数的指针来说,一种常见的用法就是将其存入一个函数表(functiontable)当中。当程序需要执行某个特定的函数时,就从表中查找对应的函数指针,用该指针来调用相应的程序代码,这个就是函数指针在表驱动法中的应用。
表驱动法(Table-DrivenApproach)就是用查表的方法获取信息。通常,在数据不多时可用逻辑判断语句(if…else或switch…case)来获取信息;但随着数据的增多,逻辑语句会越来越长,此时表驱动法的优势就体现出来了。
#include<iostream> #include<string> #include<map> usingnamespacestd; classA; typedefint(A::*pClassFun)(int,int); classA{ public: A(){//构造函数,初始化表 table["+"]=&A::add; table["-"]=&A::mns; table["*"]=&A::mul; table["/"]=&A::dev; } intadd(intm,intn){ cout<<m<<"+"<<n<<"="<<m+n<<endl; returnm+n; } intmns(intm,intn){ cout<<m<<"-"<<n<<"="<<m-n<<endl; returnm-n; } intmul(intm,intn){ cout<<m<<"*"<<n<<"="<<m*n<<endl; returnm*n; } intdev(intm,intn){ cout<<m<<"/"<<n<<"="<<m/n<<endl; returnm/n; } //查找表,调用相应函数 intcall(strings,intm,intn){ return(this->*table[s])(m,n); } private: map<string,pClassFun>table;//函数表 }; //测试 intmain() { Aa; a.call("+",8,2); a.call("-",8,2); a.call("*",8,2); a.call("/",8,2); return0; }
上面是一个示例,示例中的“表”通过map来实现(当然也可以使用数组)。表驱动法使用时需要注意:一是如何查表,从表中读取正确的数据;二是表里存放什么,如数值或函数指针。