C++之函数指针

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2026-02-13 17:36
本文内容为《C++ Primer（第五版）》第六章第7节 函数指针 整理而得。

函数指针及其声明※

  • 函数指针指向的是函数而非对象，它指向某种特定的类型。
  • 函数的类型由它的返回类型和形参类型共同决定，与函数名无关，例如：
    bool LengthCompare(const std::string&, const std::string&);

    该函数的类型是bool(const std::string&, std::string&)。要声明一个指向该函数的指针，只需要用指针替换函数名即可：

    bool (*pf)(const std::string&, const std::string&);

    注意：

    • 此时只是声明，并未初始化。
    • pf两端的括号不可少，若缺少括号，则pf是一个返回值为bool*的函数。

使用函数指针※

把函数名作为一个值使用时，该函数自动转换为指针，例如：

pf = LengthCompare;
/// 等价于
pf = &LengthCompare;

使用时无需提前解引用函数指针：

bool b1 = pf("hello", "goodbye");
/// 等价于
bool b1 = (*pf)("hello", "goodbye");
/// 等价于
bool b1 = LengthCompare("hello", "goodbye");

函数指针形参※

与数组类型，函数指针可以作为形参使用。例如：

void UseBigger(const std::string& str1, const std::string& str2
				, bool pf(const std::string&, const std::string&));
/// 等价于
void UseBigger(const std::string& str1, const std::string& str2
				, bool (*pf)(const std::string&, const std::string&));

也可以直接将函数作为实参使用，它会自动转换成指针：

void UseBigger(s1, s2, LengthCompare);

但是，直接使用函数指针类型会显得冗长繁琐，因此可以使用类型别名和decltype来简化代码：

typedef bool Func(const std::string&, const std::string&);
/// 等价于
typedef decltype(LengthCompare) Func2;

此时，Func和Func2是函数类型。

typedef bool (*FuncP)(const std::string&, const std::string&);
/// 等价于
typedef decltype(LengthCompare) *FuncP2;

此时，FuncP和FuncP2是指针类型。

返回函数指针※

        和数组类似，不能直接返回一个函数，但是能返回指向函数的指针（即：函数指针），但是我们必须要把返回类型写成只找你的形式，因为编译器不会自动地将函数返回类型当成对应的指针类型。

  • 声明一个返回函数指针的函数，最简单的办法是使用类型别名：

    using F = int(int*, int); /// 此时，F是函数类型，不是指针
using PF = int(*)(int*, int); /// PF是指针类型

  • 使用函数指针

    PF f1(int); /// 正确，这里要注意：f1的参数int与PF的两个int没关系，这是f1这个函数功能的形参
F f1(int); /// 错误：F是函数类型，f1不能返回函数类型
F *f1(int); /// 正确，显示指明指针
int (*f1(int))(int*, int); /// 这样的声明也是正确的，且这是最原始的声明方法，就是不好阅读

    C++11还有一种返回类型的方式：位置返回

    auto f1(int) -> int(*)(int*, int);
  • 使用函数指针的场景
    • 动态切换函数逻辑（策略模式）
    • 回调函数注册

将auto和decltype用于函数指针类型※

假定有两个函数如下：

std::string::size_type SumLength(const std::string&, const std::string&);
std::string::size_type LargerLength(const std::string&, const std::string&);

可以定义一个函数，用来返回前两个函数中的一个：

decltype(SumLength) *getFunc(const std::string&); /// 这里getFunc的参数并不一定是这样的，只是作为一个判断要返回哪个函数的依据。
/// 等价于
decltype(LargerLength) *getFunc(const std::string&);
/// 等价于
std::string::size_type (*getFunc(const std::string&))(const std::string&, const std::string&);

  

 

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