函数指针与指针函数
1. 初识
一个区分的小技巧:
“函数指针”中函数是用来修饰指针的,所以主体是指针,它主要是用来指向函数的。
“指针函数”中指针是用来修饰函数的,所以主体是函数,该函数的返回类型是指针。
举个简单的例子:
#include<iostream>
using namespace std;int add(int a, int b) {return a + b;
}int sub(int a, int b) {return a - b;
}//函数指针
int (*f)(int, int);//指针函数
int* multi(int a, int b) {int c = a*b;return &c;
}int main() {int a = 3, b = 2;f = add; cout << f(a, b) << endl;f = ⊂cout << f(a, b) << endl;int* c = multi(a, b);cout << *c << endl;return 0;
}输出结果:
5
1
6
上面代码中,f = add;
和 f = &sub
其实表达的是一个意思,函数指针f分别指向 add 和 sub。上面还有一个小细节,()的优先级比*高。
2. 函数指针
函数凡是符合函数指针中的格式的,都可以传递给函数指针进行调用,具体说明,可以看下面代码例子。
函数指针一般用于回调函数、函数回调、函数指针数组等操作,提供了一种灵活的方式来实现动态的函数调用和扩展功能。
这里需要说明的一点就是回调函数和函数回调的区别:
它们的区别跟“函数指针与指针函数的区别”同理,要看主体。函数回调是一种机制,回调函数是一个函数。在调用某个函数时,不是通过函数名,而是通过函数指针,这种方式就是函数回调,而这个“某个函数”就是回调函数。
2.1 回调函数和函数回调
#include <iostream>
using namespace std;// 定义回调函数
void callbackFunction(int result) {cout << "回调函数被调用,result = " << result << endl;
}// 调用回调函数的函数
void callCallbackFunction(int result, void (*callback)(int)) {// 执行一些操作cout << "执行一些操作" << endl;// 调用回调函数callback(result);
}int main() {// 调用函数并传递回调函数callCallbackFunction(123, callbackFunction);return 0;
}
上面代码中callbackFunction
就是回调函数,而在callCallbackFunction
里面调用函数指针callback
去调用回调函数,这种方式就是函数回调。
回调函数callbackFunction
的返回类型是 void ,而参数类型是 int 。函数指针的返回类型也是 void,参数类型也是 int ,所以callbackFunction
可以传递给函数指针。
它有另外一种写法:
#include <iostream>
using namespace std;typedef void (*Callback)(int);// 定义回调函数
void callbackFunction(int result) {cout << "回调函数被调用,result = " << result << endl;
}// 调用回调函数的函数
void callCallbackFunction(int result, Callback callback) {// 执行一些操作cout << "执行一些操作" << endl;// 调用回调函数callback(result);
}int main() {// 调用函数并传递回调函数callCallbackFunction(123, callbackFunction);return 0;
}
typedef void (*Callback)(int); 是一个函数指针类型的定义。让我逐步解释一下这个定义:
typedef:这个关键字用于给一个数据类型起一个别名,可以通过这个别名来声明变量。
void:这是函数的返回类型,表示函数没有返回值。
(*Callback):这是一个函数指针的声明,Callback 是这个函数指针的名称。
(int):这是函数指针所指向的函数的参数列表,int 表示这个函数接受一个 int 类型的参数。
综合起来看,typedef void (*Callback)(int); 是一个将函数指针类型命名为 Callback 的语句。它定义了一个函数指针类型,该函数指针可以指向一个返回值为空(void)的函数,该函数接受一个 int 类型的参数。通过使用这个类型定义,我们可以方便地创建符合该函数指针类型的函数指针变量。例如,可以定义一个函数指针变量 Callback callback;,然后将其指向一个满足上述函数指针类型要求的函数,以便在需要时进行回调操作。
使用 typedef 可以简化代码,使代码更加易读和易于维护,提高了代码的可读性和可移植性。
2.2 函数指针数组
#include <iostream>// 函数指针类型
typedef void (*PrintFunc)();// 打印函数示例
void printHello() {std::cout << "Hello ";
}void printWorld() {std::cout << "World!";
}int main() {// 声明函数指针数组PrintFunc printFuncArray[] = { printHello, printWorld };// 遍历函数指针数组并调用函数for (int i = 0; i < sizeof(printFuncArray) / sizeof(printFuncArray[0]); ++i) {printFuncArray[i]();}std::cout << std::endl;return 0;
}
在上面的示例中,首先声明了一个函数指针类型 PrintFunc,它是一个指向返回类型为 void,不接受参数的函数指针。然后,我们定义了两个打印函数 printHello() 和 printWorld()。接下来,在 main 函数中,我们声明了一个函数指针数组 printFuncArray,其中存储了这两个打印函数的地址。最后,我们遍历函数指针数组,并通过函数指针调用函数来打印 “Hello World!”。
3. 指针函数
#include <iostream>// 指针函数的原型
int* createArray(int size);int main() {int size = 5;// 调用指针函数,分配内存并返回指针int* ptr = createArray(size);// 使用指针访问动态分配的数组for (int i = 0; i < size; ++i) {ptr[i] = i + 1;}// 打印数组元素for (int i = 0; i < size; ++i) {std::cout << ptr[i] << " ";}// 释放动态分配的内存delete[] ptr;return 0;
}// 指针函数的定义
int* createArray(int size) {return new int[size];
}
总结: 指针函数在 C++ 中常用于动态内存分配、返回动态数据结构等场景。通过返回指针,我们可以在函数外部访问和操作函数内部动态分配的数据。需要注意的是,使用指针函数时要小心管理内存,避免内存泄漏和悬空指针等问题。