函数指针

一、普通的函数指针

一旦函数被编译并载入计算机中执行，它就会占用一块内存，这块内存有一个地址，因此函数也有地址。

 

1. 定义一个函数指针

示例代码如下：

void (*funcPtr)();

这个例子将funcPtr定义为一个指向函数的指针，这个函数没有参数，返回值为空。

注：*funcPtr 两侧的括号是必须的，如果去掉括号，

    void *funcPtr(); // 这表示funcPtr是一个函数，它返回类型为 void*

 

由于直接定义一个函数指针显得冗长，我们可以使用typedef对其进行简化，如下：

typedef void (*FuncPtrType)();

此时我们将FuncPtrType定义为了一个函数指针类型，

接下来我们可以使用这个类型来定义变量：

FuncPtrType funcPtr; // 这个funcPtr与void (funcPtr*)();中的含义是一样的。

 

许多C/C++的面试题都喜欢出一些关于指针的题目，比如：说出下列式子的含义，

1 void * (*(*fp1)(int))[10];
2  
3 float (*(*fp2)(int, int, float))(int);
4  
5 typedef double (*(*(*fp3)())[10])();
6 fp3 a;
7  

8 int (*(*fp4)[10])(); 

对于fp1:

我们从里向外一点一点分析，首先(*fp1)(int)，这说明fp1是一个函数指针，它有一个int类型的参数；然后我们来找这个函数指针类型的返回值，注意到*(*fp1)(int)，所以我们可以断定它的返回值是一个指针，指针指向什么呢？

我们可以看到最外层剩余的部分是void* [10]，因此这个函数的返回值是一个指针，这个指针指向一个包含十个void*类型数据的数组。

综上：fp1是一个函数指针，它所指向的函数有一个int类型的参数，并且这个函数的返回值是一个指针，这个指针指向一个包含10个void*元素的数组。

对于fp2

就不再赘述了。fp2是一个函数指针，它所指向的函数有三个参数，参数类型分别为int,int,float；它的返回值是一个函数指针，这个函数指针所指向的函数具有一个int类型的参数，且返回类型为float。

对于fp3

fp3被定义为一个函数指针类型，这种函数指针所指向的函数的参数为空；它的返回值是一个指针，这个指针指向一个包含10元素的函数指针数组，这些函数指针所指向的函数的参数为空，返回值为double。

对于fp4

fp4是一个指针，这个指针指向一个包含10元素的函数指针数组，这些函数指针所指向的函数的参数为空，返回值为int。

 

《C陷阱与缺陷》中以下面一个例子对函数指针进行了讲解，如下：

(*(void(*)())0)();

如果能明白上边几个例子的含义，那么这个简直就是小case啊！

同学们，你们能说出它的含义么？？？

将0转换为一个指向参数列表为空，返回值类型为void的函数指针值（函数地址），并对这个指针值解引用（通过这个函数地址调用这个函数）

 

2. 使用函数指针

在使用函数指针之前，我们首先要弄明白什么是函数指针。

先看一段代码：、

 1 void func(){
 2     cout<<"hello.\n";
 3 }
 4  
 5 typedef void (*FuncPtr)();
 6  
 7 int main(){
 8     func();
 9     (*func)();  // 输出：hello. 注意这一行
10         
11     FuncPtr fp = func;
12     fp();      // 输出：hello.
13     fp = &func;
14     fp();      // 输出：hello.
15     (*fp)();   // 输出：hello.
16 }

 

当这段代码成功被执行的时候，我自己也有点迷糊了，产生这样一个疑问：

函数名到底是什么东东？

我最初的认识是函数名就是代表了一段代码。但是(*func)();这行代码却可以正确地运行，那函数名是一个函数指针？但是fp = &func;这一行代码也没有错啊，Oh, My Dog.

在《C陷阱与缺陷》中有这样一段描述：

fp是一个函数指针，那么*fp就是该指针所指向的函数，所以(*fp)()就是调用该函数的方式。ANSI C标准允许程序员将上式简写为fp()，但是一定要记住这种写法只是一种简写形式。

在表达式(*fp)()中，*fp两侧的括号非常重要，因为函数运算符()的优先级要高于单目运算符*。如果*fp没有括号，那么*fp实际上与*(fp())的含义完全一致，ANSI C把它写作*(*(fp)())的简写形式。

根据以上的描述，我们似乎可以得到这样一个结论：

1. func是一个函数指针

2. func()是(*func)()的一个简写形式

3. &func是&(*func)的简写形式

如果这样理解正确的话，那么上面那段代码就顺理成章了。

声明函数的引用：

int f( double );  
int (* const pf)(double) = f;       // pf是指向函数f()的常量指针  
int (&rf)(double) = f;                  // rf是函数f()的引用 

从编码实践角度来看，指向函数的常量指针和函数的引用并无很大不同。除了一点，那就是指针可以显式地使用反引用语法，而对引用是不能使用显式反引用语法的，除非它被隐式转换成指向函数的指针 。

1. a = pf( 12.3 );                      // 直接用函数指针名调用函数  
2. a = (*pf)(12.3);                    // 使用反引用语法也是可以的  
3. a = rf( 12.3 );                      // 通过引用调用函数  
4. a = f( 12.3 );                       // 直接调用函数本身  
5. a = (*rf)(12.3);         // 把引用(隐式)转换成指向函数的指针,再使用反引用语法  
6. a = (*f)(12.3);          // 把函数本身(隐式)转换成指向函数的指针,再使用反引用语法 

（注:此处六行代码主要想说明，C++的函数调用很灵活，无论是通过使用函数名本身、指向函数的指针还是函数的引用来调用函数，都既可以用名字本身，也可以使用反引用语法。尽管后两行在语法上其实是经过了一个隐式类型转换，因而会带来效率上的损失。)

这是《C++语言99个常见编程错误》错误5中的一段话。