了解C++函數指針的基本用法

一、函數指針的定義和使用

函數指針是指向函數的指針變量。定義函數指針的方法與定義普通指針的方法類似，只是在類型聲明時要加上括號，並在括號內部加上函數參數列表，以表示指向的是函數。例如，下面的代碼聲明了一個指向函數 add 的指針：

int (*p)(int, int); // 定義整型函數指針 p

聲明函數指針後，可以將其賦值為一個函數的地址，使函數指針指向該函數。例如：

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
int main() {
    int (*p)(int, int); // 聲明整型函數指針
    p = add; // 將函數指針 p 指向函數 add
    int sum = (*p)(1, 2); // 調用函數 add，計算和
    std::cout << sum << std::endl; // 輸出結果：3
    return 0;
}

在上面的代碼中，先聲明一個指向函數 add 的指針 p，再將其賦值為函數 add 的地址。函數指針聲明後還需要用解引用運算符 * 來調用函數。

二、函數指針作為函數參數

函數指針作為函數參數，可以使代碼的復用性更高，代碼量更少。可以定義一個函數指針作為形參，在調用函數時，將指向具體函數的指針作為實參傳遞。例如：

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
void calculate(int (*p)(int, int)) {
    int sum = (*p)(1, 2); // 調用函數 add，計算和
    std::cout << sum << std::endl; // 輸出結果：3
}
int main() {
    int (*p)(int, int); // 聲明整型函數指針
    p = add; // 將函數指針 p 指向函數 add
    calculate(p); // 將函數指針作為參數傳遞給函數 calculate
    return 0;
}

在上面的代碼中，定義了一個函數 calculate，它的參數是一個指向函數的指針。在 main 函數中，將函數指針 p 指向函數 add，再將函數指針作為參數傳遞給函數 calculate。在 calculate 函數中，調用函數指針 p 所指向的函數，並將結果輸出。

三、函數指針數組

函數指針數組是一個數組，數組的每個元素都是一個指針，指向一個函數。定義一個函數指針數組的方法與定義一個函數指針的方法類似。例如：

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
int sub(int a, int b) {
    return a - b;
}
int mul(int a, int b) {
    return a * b;
}
int div(int a, int b) {
    return a / b;
}
int main() {
    int (*p[4])(int, int); // 定義一個包含 4 個函數指針的數組
    p[0] = add; // 將第一個函數指針指向 add 函數
    p[1] = sub; // 將第二個函數指針指向 sub 函數
    p[2] = mul; // 將第三個函數指針指向 mul 函數
    p[3] = div; // 將第四個函數指針指向 div 函數
    int result = (*p[0])(2, 3); // 調用函數指針 p[0]，計算和
    std::cout << result << std::endl; // 輸出結果：5
    result = (*p[1])(2, 3); // 調用函數指針 p[1]，計算差
    std::cout << result << std::endl; // 輸出結果：-1
    result = (*p[2])(2, 3); // 調用函數指針 p[2]，計算積
    std::cout << result << std::endl; // 輸出結果：6
    result = (*p[3])(6, 3); // 調用函數指針 p[3]，計算商
    std::cout << result << std::endl; // 輸出結果：2
    return 0;
}

在上面的代碼中，定義了一個包含 4 個函數指針的數組 p，每個函數指針分別指向不同的函數。在 main 函數中，分別通過數組下標訪問不同的函數指針，並調用指向的函數。

四、函數指針作為返回值

在 C++ 中，函數可以返回另一個函數的指針。定義一個返回函數指針的函數需要用到函數指針類型。例如：

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
int sub(int a, int b) {
    return a - b;
}
int (*p(int op))(int, int) { // p 是一個名為 p 的函數，它返回一個函數指針
    if (op == 0) {
        return add; // 如果 op 等於 0，返回指向 add 函數的指針
    } else {
        return sub; // 如果 op 不等於 0，返回指向 sub 函數的指針
    }
}
int main() {
    int (*fp)(int, int) = p(0); // 調用 p 函數，返回指向 add 函數的指針
    int result = (*fp)(1, 2); // 調用函數指針 fp，計算和
    std::cout << result << std::endl; // 輸出結果：3
    fp = p(1); // 調用 p 函數，返回指向 sub 函數的指針
    result = (*fp)(1, 2); // 調用函數指針 fp，計算差
    std::cout << result << std::endl; // 輸出結果：-1
    return 0;
}

在上面的代碼中，定義了一個函數指針類型的函數 p，它返回一個指向函數的指針。在 main 函數中，先將函數指針 fp 指向 add 函數，再將其賦值為指向 sub 函數。通過調用函數 p 來改變函數指針 fp 所指向的函數。