C++中的函数指针

C++中的函数指针是一个非常灵活的东西，刚开始接触这个概念时，有点难以理解。看了几篇文章介绍后，想在这里做个总结

首先，我们要明白，在C++中，函数是有地址的。在C++中，可以用函数名来表示函数的地址，也可以在函数名之前加上取地址符合“&”来表示函数地址

比如 下面是一个函数

int add(int x, int y)
{
    return x + y;

}

add()函数的地址可以用函数名add或者&add表示.

我们都知道，指针是用来存储地址的，通常，一个指针如果指向一个变量a,那么它存储的就是变量a的地址

而我们上面说了，函数也是有地址的，那么我们自然也会想到把指针指向函数，也就是说指针用来储存函数的地址。 

但是函数和变量总是有区别的，函数占用的内存会更大，它可能是一个连续的内存块，这时，我们这里所说的函数的地址，指的就是函数的入口地址，也就是说，一个指针，只要存储了某个函数的入口地址，这个指针就是指向这个函数的指针

在C++中，我们知道，指针指向变量时，它可以变更指向，指向不同的变量。 那么同理，指向函数的指针，也可以变更指向，从而指向不同的函数。

我们可以通过函数指针能调用其指向的函数，从而使得函数调用更加灵活

 现在我们来仔细看看如何定义函数指针

定义一个函数指针的格式如下

返回值类型 （*函数指针名）(参数列表);

比如，我们要定义一个指向返回值类型为int, 参数列表为(int,int)的函数指针

int (*fPtr) (int, int)

 上面这个函数指针，fPtr是函数指针的名称，特别注意，不能写成这样

int *fPt(int,int)  => 这样，它等价于 int* fPtr(int,int)  =》 看到没，它就是一个函数，函数名是fPtr,返回值是int类型的指针  

所以，要表示函数指针，括号一定不能省掉，括号改变了运算符的优先级，没有括号，就成了函数，不是函数指针

为了方便使用，我们一般这样写

typedef 返回值类型 （*函数指针名）(参数列表);

eg:

 

typedef int (*Fun1) (int,int);  //参数为2个整形，返回值为整形的函数指针

2. 用函数指针来调用函数

举个例子如下： 

int TestFunc(int x);  //声明一个函数
int (*p) (int x); // 定义一个函数指针 
p = TestFunc;  //将TestFunc函数的首地址赋给函数指针变量p
p = &TestFunc; //将TestFunc函数的首地址赋给函数指针变量p

在C++中，对于函数而言，函数名代表的就是函数的首地址，所以我们可以直接用函数名TestFunc来代表函数的首地址，当然也可以用&TestFun

 函数指针调用函数举例:

#include <stdio.h>
int Min(int, int); //函数声明
int main(void)
{
    int(*p)(int,int); //定义一个函数指针
    int x, y ,z;
    p = Min; //把函数赋给函数指针变量p,使p指向Min函数
    z = (*p)(x,y);  //通过函数指针调用Min函数
    z = p(x,y); //这句和上面是等价的，也可以这样写.通过函数指针p调用Min函数
    return 0;
}

// 定义Min函数
int Min(int a, int b)
{
    int c;
    if(a > b)
   {
       c = b;
   }
   esle
   {
       c = a;
   }
  return c;
}

从上面的例子可以看出，z = (*p) (x, y) 和 z = p(x,y) 是等价的，通过函数指针调用函数，这两种写法都可以 

3.  函数指针作为某个函数的参数

 我们知道，是不能把一个函数作为另一个函数的参数的，但是函数指针却可以，为什么呢？ 这样理解，函数指针是一个变量 => 函数指针变量, 既然是一个变量，那自然就可以作为某个函数的参数来进行使用

通常，函数指针作为某个函数的参数，在这个函数内部是作为回调函数来使用的，我们来看一个例子，就会更直观的明白

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef void (*TestFun)(int);  //定义一个函数指针, 参数是int类型，返回值为void类型

//定义函数
void myFun(int x);
void thisFun(int x);
void thatFun(int x);

void callFun(TestFun fp,int x); //把函数指针TestFun fp作为参数，因为函数指针fp可以看成是一个变量 => 函数指针变量

int main()
{
    callFun(myFun,10); // 传入函数指针myFun,作为回调函数
    callFun(thisFun,20); //传入函数指针thisFun, 作为回调函数
    callFun(thatFun,30); //传入函数指针thatFun,作为回调函数
    return 0;
}

//现在我们来看看这个把函数指针作为参数的函数callFun是怎么实现的
void callFun(TestFun fp,int x)
{
   fp(x); //通过fp的指针指向传递进来的函数，注意fp所指的函数有一个参数
}

 4. 函数指针作为函数的返回类型

这个我没有找到具体的例子，但可以做如下讲解:

上面第3点中提到，函数不能作为一个函数的参数，同样的道理，函数也不能作为另一个函数的返回值。但是函数指针可以，因为它可以看作是一个函数指针变量, 既然是变量，自然就可以作为返回值.  我们来看一个例子:

int (*f(string))(char,double);

我们从内到外来理解一下这个函数：

(1). f有形参列表f(string) => 所以f是一个输入参数为一个字符串的函数

(2). f前面有*, 说明f返回的是一个指针

(3). 指针(*f(int))右侧有形参列表(char, double)，说明f返回的指针指向一个函数，(char, double)是该函数的形参表。

(4) 最左边的int说明被指向的函数返回值是int类型

5. 函数指针数组

我们知道，数组中是可以存放指针的，既然函数指针也是指针，那么我们应该就可以用数组来存放函数指针. 下面我们来看一下如何定义函数指针数组

// 定义 函数指针数组的方法1
void (*func_array[5])(int,int,double); 

//定义 函数指针数组的方法2
typedef void (*p_func_array)(int, int ,double);
p_func_array testFun_array[5];

 

回调函数

C和C++语言中很多时候就会用到回调函数，但是回调函数并不是C或者C++语言特有的，几乎任何语言都有回调函数。在C或者C++中，我们通过使用函数指针来实现回调函数‘

回调函数 =》 在C或者C++语言中，回调函数是通过函数指针来调用的函数。如果你把函数的指针(地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，我们就说这是回调函数。 显然，回调函数并不是由该函数的实现方直接来进行调用的，而是在特定的事件或者条件发生时由另外一方进行调用的，用于对该事件或条件进行响应.

 我们可以这样来理解：  我们把一段可执行的代码，把整个这段代码像参数那样传给其他代码，而这段可执行的代码在某个时刻会被执行，这段代码就是回调函数，这个就叫做回调。

如果代码被立即执行 - 同步回调  代码过后才执行 - 异步回调