1、函數(shù)指針

函數(shù)指針顧名思義，就是指向函數(shù)的指針。

和數(shù)據(jù)類(lèi)似，C++當(dāng)中函數(shù)也有地址，函數(shù)的地址是存儲(chǔ)函數(shù)機(jī)器語(yǔ)言代碼的內(nèi)存地址。我們可以將另外一個(gè)函數(shù)的地址作為參數(shù)傳入函數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)函數(shù)的靈活調(diào)用。

1.1 獲取函數(shù)地址

獲取函數(shù)地址的方法非常簡(jiǎn)單，只要使用函數(shù)名（后面不跟參數(shù)和括號(hào)）即可。比如我們有一個(gè)函數(shù)叫做think，那么think()是調(diào)用函數(shù)拿到結(jié)果，而think則是獲取函數(shù)的地址。

如果我們想要將think函數(shù)當(dāng)做參數(shù)傳入另外一個(gè)函數(shù)，我們可以這么寫(xiě)：

func(think);

1.2 聲明函數(shù)指針

聲明函數(shù)指針和聲明函數(shù)類(lèi)似，我們聲明一個(gè)函數(shù)可以這么寫(xiě)：

double process(int);

而我們聲明函數(shù)指針則可以寫(xiě)成這樣：

double (*pt)(int);

如果我們把(*pt)替換成函數(shù)名的話(huà)，這其實(shí)就是一個(gè)函數(shù)的聲明。如果(*pt)是函數(shù)的話(huà)，那么pt自然就是指向函數(shù)的指針了。

1.3 函數(shù)指針傳參

如果我們要實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，它的一個(gè)參數(shù)是一個(gè)函數(shù)指針，它的寫(xiě)法和剛才一樣：

double func(double x, double (*pt)(int));

在這個(gè)聲明當(dāng)中，它的第二個(gè)參數(shù)是一個(gè)函數(shù)指針。指向的函數(shù)接收一個(gè)int參數(shù)，返回一個(gè)double結(jié)果。

1.4 調(diào)用函數(shù)

最后， 我們來(lái)看下通過(guò)指針調(diào)用函數(shù)的部分。

其實(shí)也非常簡(jiǎn)單，因?yàn)槲覀兦懊嬲f(shuō)了(*pt)的效果和函數(shù)是一樣的，我們之前通過(guò)函數(shù)名調(diào)用函數(shù)，那么我們只需要改成通過(guò)(*pt)調(diào)用即可。

如：

double process(int);
double (*pt)(int);

pt = process;
cout << (*pt)(5) << endl;

2、函數(shù)指針進(jìn)階

簡(jiǎn)單的函數(shù)指針比較簡(jiǎn)單，但對(duì)于復(fù)雜的情況則顯得有些恐怖。下面我們來(lái)看下C++ primer當(dāng)中提供的一些例子：

const double* f1(const double ar[], int n);
const double* f2(const double [], int);
const double* f3(const double *, int);

這三個(gè)函數(shù)看起來(lái)長(zhǎng)得不一樣，但其實(shí)是等價(jià)的。因?yàn)樵诤瘮?shù)參數(shù)列表當(dāng)中，數(shù)組和指針是等價(jià)的。其次我們可以在函數(shù)的原型中省略掉變量名，因此const double ar[]可以簡(jiǎn)化成const double [] ，也可以寫(xiě)成const double *。

有了這三個(gè)函數(shù)之后，假設(shè)我們要聲明一個(gè)指針，指向這三個(gè)函數(shù)。根據(jù)我們前文當(dāng)中說(shuō)過(guò)的，可以將函數(shù)名替換成(*pt)來(lái)實(shí)現(xiàn)：

const double* (*pt)(const double *, int) = f1;

其實(shí)這個(gè)語(yǔ)句看起來(lái)就有些復(fù)雜了，整個(gè)語(yǔ)句的可讀性很差。如果不是知道這里用的是一個(gè)函數(shù)指針，乍一看想要看明白估計(jì)不太容易。我們可以分成兩個(gè)部分來(lái)理解，其中const double *是一個(gè)整體，表示函數(shù)的返回值類(lèi)型是一個(gè)const double *也就是一個(gè)常量浮點(diǎn)數(shù)的地址。其次(*pt)是一個(gè)整體，代替了函數(shù)名，表示這是一個(gè)指向函數(shù)的指針。

在C++11當(dāng)中提供了叫做auto的新特性，它可以幫助變量自動(dòng)識(shí)別對(duì)應(yīng)的類(lèi)型，可以解決一些類(lèi)型特別復(fù)雜的問(wèn)題，比如：

auto p2 = f2;

函數(shù)指針有兩種調(diào)用方法，除了可以使用(*p2)的方式調(diào)用之外，

也可以直接使用名稱(chēng)調(diào)用：

const double* x = p2(ar, 3);
const double* y = (*p2)(ar, 3);

顯然前者更好，更清楚。這里其實(shí)有一個(gè)疑問(wèn)，為什么這兩種方式都可以執(zhí)行呢？這是因?yàn)楫?dāng)我們執(zhí)行auto p2 = f2的時(shí)候，其實(shí)是執(zhí)行的auto p2 = &f2 ，C++會(huì)隱式地將函數(shù)轉(zhuǎn)換成函數(shù)的地址。因?yàn)楹瘮?shù)的值本身就是一個(gè)地址，所以這兩種方式才都能正確地運(yùn)行。

問(wèn)題還沒(méi)有結(jié)束，假如我們要定義一個(gè)指向函數(shù)的指針數(shù)組呢？這應(yīng)該怎么聲明？

也就是const double* (*pt)(const double *, int)這樣一個(gè)類(lèi)型的數(shù)組，它應(yīng)該怎么聲明，這個(gè)方括號(hào)應(yīng)該放在那里？

正確答案是放在括號(hào)里：

const double* (*pt[3])(const double *, int);

因?yàn)檫\(yùn)算符[]的優(yōu)先級(jí)高于*，因此*pt[3]表示pt是一個(gè)長(zhǎng)度為3的指針數(shù)組。其他的內(nèi)容表明了該指針的類(lèi)型。

由于我們定義的是一個(gè)數(shù)組，所以這里不能使用auto，因?yàn)樽詣?dòng)類(lèi)型推斷只能用于單值初始化而不能用于初始化列表。

到這里還沒(méi)結(jié)束，還有更恐怖的，如果我們想要定義一個(gè)指向這個(gè)數(shù)組的指針，應(yīng)該怎么辦呢？如果使用auto可以寫(xiě)成：

auto ptr = &pt;

如果不使用auto呢？首先我們可以想到，這個(gè)聲明是基于pt的，我們需要在pt的聲明上加上一個(gè)*，但問(wèn)題是加在哪里呢？

進(jìn)一步分析，會(huì)發(fā)現(xiàn)我們需要指出這是一個(gè)指針，而不是數(shù)組。意味著核心的部分應(yīng)該寫(xiě)成(*ptr)[3]，表示這是一個(gè)指向長(zhǎng)度為3的數(shù)組的指針。因?yàn)閇]的優(yōu)先級(jí)更高，所以需要使用括號(hào)。如果寫(xiě)成*ptr[3]表示這是長(zhǎng)度為3的指針數(shù)組。

我們進(jìn)一步倒推，(*ptr)[3]這個(gè)數(shù)組當(dāng)中的元素是什么類(lèi)型呢？是指向函數(shù)的指針，所以寫(xiě)出來(lái)結(jié)果是這樣：

const double *(*(*ptr)[3])(const double*, int) = &pt;

很明顯，這樣的定義非常非常的難以理解。而且這還不是最復(fù)雜的情況，比如函數(shù)的返回類(lèi)型又是一個(gè)指向一個(gè)函數(shù)的指針……明擺著告訴我們含義我們?nèi)匀灰魄靡粫?huì)，如果在一段不明的代碼當(dāng)中遇到，可能會(huì)直接抓狂吧……

也正因此，C++11當(dāng)中推出了auto特性，可以簡(jiǎn)化這種情況。

多說(shuō)一句題外話(huà)，golang語(yǔ)言當(dāng)中將變量的類(lèi)型放在變量的后面而不是前面，其中一個(gè)原因就是為了解決類(lèi)似情況的復(fù)雜性。

如果是golang來(lái)定義同樣的內(nèi)容，會(huì)是這樣的：

func f2(arr []float64, n int) *float64 {
    // todo
}

// 函數(shù)指針
var p1 func([]float64, int) *float64 = f2;
// 函數(shù)指針數(shù)組
var pt [3]func([]float64, int) *float64;
// 函數(shù)指針數(shù)組的指針
var ptr *[3]func([]float64, int) *float64 = &pt;

很明顯，雖然變量類(lèi)型寫(xiě)在變量后面剛開(kāi)始會(huì)不太習(xí)慣，但是很明顯這樣要清晰很多。

到此這篇關(guān)于C++ 函數(shù)指針內(nèi)容總結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ 函數(shù)指針內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

文章轉(zhuǎn)自公眾號(hào)：Coder梁（ID：Coder_LT）

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