c++效率,函数指针
来源:互联网 发布:牛当家皮带怎么样 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 02:07
c++效率,函数指针
C++中函数指针数组的妙用
笔者在开发某软件过程中遇到这样一个问题,前级模块传给我二进制数据,输入参数为 char* buffer和 int length,buffer是数据的首地址,length表示这批数据的长度。数据的特点是:长度不定,类型不定,由第一个字节(buffer[0])标识该数据的类型,共有256(28 )种可能性。我的任务是必须对每一种可能出现的数据类型都要作处理,并且我的模块包含若干个函数,在每个函数里面都要作类似的处理。若按通常做法,会写出如下代码:
void MyFuntion( char* buffer, int length )
{
__int8 nStreamType = buffer[0];
tch( nStreamType )
{
case 0:
function1();
break;
case 1:
......
case 255:
function255();
break;
}
}
如果按照这种方法写下去,那么在我的每一个函数里面,都必须作如此多的判断,写出的代码肯定很长,并且每一次处理,都要作许多次判断之后才找到正确的处理函数,代码的执行效率也不高。针对上述问题,我想到了用函数指针数组的方法解决这个问题。
函数指针的概念,在潭浩强先生的C语言程序设计这本经典的教程中提及过,在大多数情况下我们使用不到,也忽略了它的存在。函数名实际上也是一种指针,指向函数的入口地址,但它又不同于普通的如int*、double*指针,看下面的例子来理解函数指针的概念:
1 int funtion( int x, int y );
2 void main ( void )
{
3 int (*fun) ( int x, int y );
4 int a = 10, b = 20;
5 function( a, b );
6 fun = function;
7 (*fun)( a, b );
8 ……
}
语句1定义了一个函数function,其输入为两个整型数,返回也为一个整型数(输入参数和返回值可为其它任何数据类型);语句3定义了一个函数指针,与int*或double*定义指针不同的是,函数指针的定义必须同时指出输入参数,表明这是一个函数指针,并且*fun也必须用一对括号括起来;语句6将函数指针赋值为funtion,前提条件是*fun和function的输入参数和返回值必须保持一致。语句5直接调用函数function(),语句7是调用函数指针,二者等效。
当然从上述例子看不出函数指针的优点,目的主要是想引出函数指针数组的概念。我们从上面例子可以得知,既然函数名可以通过函数指针加以保存,那们也一定能定义一个数组保存若干个函数名,这就是函数指针数组。正确使用函数指针数组的前提条件是,这若干个需要通过函数指针数组保存的函数必须有相同的输入、输出值。
这样,我工作中所面临的问题可以解决如下:
首先定义256个处理函数(及其实现)。
void funtion0( void );
……..
void funtion255(void );
其次定义函数指针数组,并给数组赋值。
void (*fun[256])(void);
fun[0] = function0;
…….
fun[255] = function();
最后,MyFunction()函数可以修改如下:
void MyFuntion( char* buffer, int length )
{
__int8 nStreamType = buffer[0];
(*fun[nStreamType])();
}
只要2行代码,就完成了256条case语句要做的事,减少了编写代码时工作量,将nStreamType作为数组下标,直接调用函数指针,从代码执行效率上来说,也比case语句高。假如多个函数中均要作如此处理,函数指针数组更能体现出它的优势。
关于C++中函数指针的使用
关于C++中函数指针的使用(包含对typedef用法的讨论)
(一)简单的函数指针的应用。//形式1:返回类型(*函数名)(参数表)
char (*pFun)(int);
char glFun(int a){ return;}
void main()
{
pFun = glFun;
(*pFun)(2);
}
第一行定义了一个指针变量pFun。首先我们根据前面提到的“形式1”认识到它是一个指向某种函数的指针,这种函数参数是一个int型,返回值是char类型。只有第一句我们还无法使用这个指针,因为我们还未对它进行赋值。
第二行定义了一个函数glFun()。该函数正好是一个以int为参数返回char的函数。我们要从指针的层次上理解函数——函数的函数名实际上就是一个指针,函数名指向该函数的代码在内存中的首地址。
然后就是可爱的main()函数了,它的第一句您应该看得懂了——它将函数glFun的地址赋值给变量pFun。main()函数的第二句中“*pFun”显然是取pFun所指向地址的内容,当然也就是取出了函数glFun()的内容,然后给定参数为2。
(二)使用typedef更直观更方便。
//形式2:typedef 返回类型(*新类型)(参数表)typedef char (*PTRFUN)(int);
PTRFUN pFun;
char glFun(int a){ return;}
void main()
{
pFun = glFun;
(*pFun)(2);
}
typedef的功能是定义新的类型。第一句就是定义了一种PTRFUN的类型,并定义这种类型为指向某种函数的指针,这种函数以一个int为参数并返回char类型。后面就可以像使用int,char一样使用PTRFUN了。
第二行的代码便使用这个新类型定义了变量pFun,此时就可以像使用形式1一样使用这个变量了。
(三)在C++类中使用函数指针。
//形式3:typedef 返回类型(类名::*新类型)(参数表)
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);
}
在这里,指针的定义与使用都加上了“类限制”或“对象”,用来指明指针指向的函数是那个类的这里的类对象也可以是使用new得到的。比如:
CA *pca = new CA;
pca->(*pFun)(2);
delete pca;
而且这个类对象指针可以是类内部成员变量,你甚至可以使用this指针。比如:
类CA有成员变量PTRFUN m_pfun;
void CA::lcFun2()
{
(this->*m_pFun)(2);
}
一句话,使用类成员函数指针必须有“->*”或“.*”的调用。
指针函数和函数指针有什么区别 副标题: 作者:wuhongyi 文章来源:本站原创 点击数:
更新时间:2004-11-2
1,这两个概念都是简称,指针函数是指带指针的函数,即本质是一个函数。我们知道函数都又返回类型(如果不返回值,则为无值型),只不过指针函数返回类型是某一类型的指针。其定义格式如下所示:
返回类型标识符 *返回名称(形式参数表)
{ 函数体 }
返回类型可以是任何基本类型和复合类型。返回指针的函数的用途十分广泛。事实上,每一个函数,即使它不带有返回某种类型的指针,它本身都有一个入口地址,该地址相当于一个指针。比如函数返回一个整型值,实际上也相当于返回一个指针变量的值,不过这时的变量是函数本身而已,而整个函数相当于一个“变量”。例如下面一个返回指针函数的例子:
#include<stdio.h>
float *find();
main()
{
static float score[][4]={{60,70,80,90},{56,89,34,45},{34,23,56,45}};
float *p;
int i,m;
printf("Enter the number to be found:");
scanf("%d",&m);
printf("the score of NO.%d are://n",m);
p=find(score,m);
for(i=0;i<4;i++)
printf("%5.2f//t",*(p+i));
}
float *find(float(*pionter)[4],int n)/*定义指针函数*/
{
float *pt;
pt=*(pionter+n);
return(pt);
}
学生学号从0号算起,函数find()被定义为指针函数,起形参pointer是指针指向包含4个元素的一维数组的指针变量。pointer+1指向score的第一行。*(pointer+1)指向第一行的第0个元素。pt是一个指针变量,它指向浮点型变量。main()函数中调用find()函数,将score数组的首地址传给pointer.
2,“函数指针”是指向函数的指针变量,因而“函数指针”本身首先应是指针变量,只不过该指针变量指向函数。这正如用指针变量可指向整型变量、字符型、数组一样,这里是指向函数。如前所述,C在编译时,每一个函数都有一个入口地址,该入口地址就是函数指针所指向的地址。有了指向函数的指针变量后,可用该指针变量调用函数,就如同用指针变量可引用其他类型变量一样,在这些概念上一致的。函数指针有两个用途:调用函数和做函数的参数。函数指针的说明方法为:
数据类型标志符 (*指针变量名)(参数);注:函数括号中的参数可有可无,视情况而定。
下面的程序说明了函数指针调用函数的方法:
#include<stdio.h>
int max(int x,int y){ return(x>y?x:y); }
void main()
{
int (*ptr)();
int a,b,c;
ptr=max;
scanf("%d,%d",&a,&b);
c=(*ptr)(a,b);
printf("a=%d,b=%d,max=%d",a,b,c);
}
ptr是指向函数的指针变量,所以可把函数max()赋给ptr作为ptr的值,即把max()的入口地址赋给ptr,以后就可以用ptr来调用该函数,实际上ptr和max都指向同一个入口地址,不同就是ptr是一个指针变量,不像函数名称那样是死的,它可以指向任何函数,就看你像怎么做了。在程序中把哪个函数的地址赋给它,它就指向哪个函数。而后用指针变量调用它,因此可以先后指向不同的函数,不过注意,指向函数的指针变量没有++和--运算,用时要小心。
C++的效率浅析
自从七十年代C语言诞生以来,一直以其灵活性、高效率和可移植性为软件开发人员所钟爱,成为系统软件开发的首选工具。而C++作为C语言的继承和发展,不仅保留了C语言的高度灵活、高效率和易于理解等诸多优点,还包含了几乎所有面向对象的特征,成为新一代软件系统构建的利器。
class X
{
public:
virtual ~X(); //析构函数
virtual void VirtualFunc(); //虚函数
inline int InlineFunc() { return m_iMember}; //内联函数
void NormalFunc(); //普通成员函数
static void StaticFunc(); //静态函数
private:
int m_iMember;
};
class XX: public X
{
public:
XX();
virtual ~XX();
virtual void VirtualFunc();
private:
String m_strName;
int m_iMember2;
};
静态函数的调用,如下面的几种方式:
X obj; X* ptr = &obj;
obj.StaticFunc();
ptr->StaticFunc();
X::StaticFunc();
将被编译器转化为一般的C函数调用形式,如同这样:
mangled_name_of_X_StaticFunc();
//obj.StaticFunc();
mangled_name_of_X_StaticFunc();
// ptr->StaticFunc();
mangled_name_of_X_StaticFunc();
// X::StaticFunc();
普通成员函数的调用,如下列方式:
X obj; X* ptr = &obj;
obj.NormalFunc();
ptr->NormalFunc();
将被被编译器转化为如下的C函数调用形式,如同这样。
mangled_name_of_X_NormalFunc(&obj);
//obj.NormalFunc();
mangled_name_of_X_NormalFunc(ptr);
// ptr->NormalFunc();
虚函数的多态性只能通过对象指针或对象的引用调用来实现,如下的调用:
X obj;
X* ptr = &obj; X& ref = obj;
ptr->VirtualFunc();
ref.VirtualFunc();
将被C++编译器转换为如下的形式。
( *ptr->vptr[2] )(ptr);
( *ptr->vptr[2] )(&ref);
XX::XX()
{
// 编译器扩充代码所要做的工作
1、 调用父类X的缺省构造函数
2、 设定vptr指向XX类虚函数表
3、 调用String类的缺省构造函数构造m_strName
};
所以为了提高效率,减少不必要的临时对象的产生、拖延暂时不必要的对象定义、用初始化代替赋值、使用构造函数初始化列表代替在构造函数中赋值等方法都能有效提高程序的运行效率。以下举例说明:
1、 减少临时对象的生成。如以传送对象引用的方式代替传值方式来定义函数的参数,如下例所示,传值方式将导致一个XX临时对象的产生
效率不高的做法 高效率做法
void Function( XX xx ) void Function( const XX& xx )
{ {
//函数体 //函数体
} }
2、 拖延暂时不必要的对象定义。在C中要将所有的局部变量定义在函数体头部,考虑到C++中对象创建的开销,这不是一个好习惯。如下例,如果大部分情况下bCache为"真",则拖延xx的定义可以大大提高函数的效率。
效率不高的做法 高效率做法
void Function( bool bCache ) void Function( bool bCache )
{ {
//函数体 //函数体
XX xx; if( bCache )
if( bCache ) {// do something without xx
{ return;
// do something without xx }
return;
}
//对xx进行操作 XX xx;
//对xx进行操作
…
return; return;
} }
3、 可能情况下,以初始化代替先定义后赋值。如下例,高效率的做法会比效率不高的做法省去了cache变量的缺省构造函数调用开销。
效率不高的做法 高效率做法
void Function( const XX& xx ) void Function( const XX& xx )
{ {
XX cache; XX cache = xx;
cache = xx ;
} }
效率不高的做法 高效率做法
XX::XX() XX::XX() : m_strName( "" )
{ {
m_strName = ""; …
…
} }
类似的例子还很多,如何写出高效的C++程序需要实践和积累,但理解C++的底层运行机制是一个不可缺少的步骤,只要平时多学习和思考,编写高效的C++程序是完全可行的。
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