如何使用指向类的成员函数的指针（详解！）

 原文：如何使用指向类的成员函数的指针（详解！）

另外一篇英文参考：Member Function Pointers and the Fastest Possible C++ Delegates

我们首先复习一下"指向函数的指针"如何使用?

 

void print()
{
}
void (*pfun)(); //声明一个指向函数的指针,函数的参数是 void,函数的返回值是 void
pfun = print;   //赋值一个指向函数的指针
(*pfun)();    //使用一个指向函数的指针

 

比较简单,不是吗?为什么*pfun需要用()扩起来呢?

因为*的运算符优先级比()低,如果不用()就成了*(pfun()).

指向类的成员函数的指针不过多了一个类的限定而已！

 

class A
{
void speak(char *, const char *);
};

void main()
{
A a;
void (A::*pmf)(char *, const char *);//指针的声明
pmf = &A::speak; //指针的赋值
}

 

一个指向类A 成员函数的指针声明为：

void (A::*pmf)(char *, const char *);

声明的解释是：pmf是一个指向A成员函数的指针，返回无类型值，函数带有二个参数，参数的类型分别是char *和const char *。除了在星号前增加A::，与声明外部函数指针的方法一样。一种更加高明的方法是使用类型定义：例如，下面的语句定义了PMA是一个指向类A成成员函数的指针，函数返回无类型值，函数参数类型为char *和const char *：

typedef void(A::*PMA)(char *,const char *);

PMA pmf= &A::strcat;//pmf是 PMF类型(类A成员指针)的变量

下面请看关于指向类的成员函数的使用示例：

 

#include <iostream>
using namespace std;

class Person
{
public:
    /*这里稍稍注意一下，我将speak()函数设置为普通的成员函数，而hello()函数设置为虚函数*/
    int value;
    void speak()
    {
        cout << "I am a person!" << endl;
        printf ("%d\n", &Person::speak); /*在这里验证一下，输出一下地址就知道了！*/
    }
    virtual void hello()
    {
        cout << "Person say \"Hello\"" << endl;
    }
    Person()
    {
        value = 1;
    }

};



class Baizhantang: public Person
{
public:
    void speak()
    {
        cout << "I am 白展堂！" << endl;
    }
    virtual void hello()
    {
        cout << "白展堂 say \"hello!\"" << endl;
    }
    Baizhantang()
    {
        value = 2;
    }
};

typedef void (Person::*p)();//定义指向Person类无参数无返回值的成员函数的指针
typedef void (Baizhantang::*q)();//定义指向Baizhantang类的无参数无返回值的指针

int main()
{
    Person pe;
    int i = 1;
    p ip;
    ip = &Person::speak;    //ip指向Person类speak函数
    (pe.*ip)();     //这个是正确的写法！

    //--------------------------------------------
    //  result : I am a Person!
    //           XXXXXXXXXX(表示一段地址)
    //--------------------------------------------

    /*
    *下面是几种错误的写法，要注意！
    *       pe.*ip();
    *       pe.(*ip)();
    *       (pe.(*ip))();
    */

    Baizhantang bzt;

    q iq = (void (Baizhantang::*)())ip; //强制转换
    (bzt.*iq)();

    //--------------------------------------------
    //  result : I am a Person!
    //           XXXXXXXXXX(表示一段地址)
    //--------------------------------------------

    /*  有人可能会问了：ip明明被强制转换成了Baizhantang类的成员函数的指针，为什么输出结果还是：
    * I am a Person!在C++里面，类的非虚函数都是采用静态绑定，也就是说类的非虚函数在编译前就已经
    *确定了函数地址！ip之前就是指向Person::speak函数的地址，强制转换之后，只是指针类型变了，里面
    *的值并没有改变，所以调用的还是Person.speak函数,细心的家伙会发现，输出的地址都是一致的.
    *这里要强调一下：对于类的非静态成员函数，c++编译器会给每个函数的参数添加上一个该类的指针this，这也
    *就是为什么我们在非静态类成员函数里面可以使用this指针的原因,当然，这个过程你看不见！而对于静态成员
    *函数，编译器不会添加这样一个this。
    */

    iq = &Baizhantang::speak;   /*iq指向了Baizhantang类的speak函数*/
    ip = (void (Person::*)())iq;    /*ip接收强制转换之后的iq指针*/
    (bzt.*ip)();

    //--------------------------------------------
    //  result : I am 白展堂！
    //--------------------------------------------

    (bzt.*iq)();//这里我强调一下，使用了动态联编，也就是说函数在运行是才确定函数地址！

    //--------------------------------------------
    //  result : I am 白展堂！
    //--------------------------------------------

    /*这一部分就没有什么好讲的了，很明白了！由于speak函数是普通的成员函数，在编译时就知道
    *到了Baizhantang::speak的地址,因此(bzt.*ip)()会输出“I am 白展堂！”,即使iq被强制转换
    *成(void (Person::*)())类型的ip,但是其值亦未改变，(bzt.*iq)()依然调用iq指向处的函数
    *即Baizhantang::speak.
    */


    /*好了,上面讲完了普通成员函数，我们现在来玩一点好玩的，现在来聊虚函数*/
    ip = &Person::hello;    /*让ip指向Person::hello函数*/
    (pe.*ip)();

    //--------------------------------------------
    //  result : Person say "Hello"
    //--------------------------------------------

    (bzt.*ip)();

    //--------------------------------------------
    //  result : 白展堂 say "Hello"
    //--------------------------------------------

    /*咦，这就奇怪了，为何与上面的调用结果不类似？为什么两个调用结果不一致？伙伴们注意了：
    *speak函数是一个虚函数，前面说过虚函数并不是采用静态绑定的，而是采用动态绑定，所谓动态
    *绑定，就是函数地址得等到运行的时候才确定，对于有虚函数的类，编译器会给我们添加一个指针
    *vptr,指向一个虚函数表vptl,vptl里面存放着虚函数的地址，子类继承父类的时候，也会继承这样
    *一个指针，如果子类复写了虚函数，那么该表中该虚函数地址将会由父类的虚函数地址替换成子类虚
    *函数地址，编译器会把(pe.*ip)()转化成为(pe.vptr[1])(pe),加上动态绑定，结果会输出：
    *       Person say "Hello"
    *(bzt.*ip)()会被转换成(bzt.vptr[1])(pe),自然会输出:
    *       白展堂 say "Hello"
    *ps:这里我没法讲得更详细，因为解释起来肯定是很长很长的，感兴趣的话，我推荐两本书你去看一看：
    *   第一本是侯捷老师的<深入浅出MFC>，里面关于c++的虚函数特性讲的比较清楚;
    *   第二本是侯捷老师翻译的<深度探索C++对象模型>，一听名字就知道，讲这个就更详细了;
    *当然，不感兴趣的同学这段解释可以省略，对与使用没有影响！
    */

    iq = (void (Baizhantang::*)())ip;
    (bzt.*iq)();

    //--------------------------------------------
    //  result : 白展堂 say "Hello"
    //--------------------------------------------

    system("pause");
    return 0;
}