C++ 函数指针（指向函数的指针）

xiaobaizzz 2021-08-06 原文

函数指针
- 一个函数总是占用一段连续的内存区域，函数名在表达式中有时会被转换成该函数所在区域的首地址，这和数组名非常类似。
- 我们可以把函数的这个首地址（或称入口地址）赋予一个指针变量，使指针变量指向函数所在的内存区域，然后通过指针变量就可以找到并调用该函数。

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。

bool lengthCompare(const string &, const string &);
//该函数的类型是bool (const string &, const string &)。
bool (*pf) (const string &, const string &);
//pf指向一个函数，该函数的参数是两个const string的引用，返回值是bool类型

1. 使用函数指针

当我们把函数名作为一个值使用时，该函数自动转换成指针。

pf = lengthCompare; //pf指向名为lengthCompare的函数
pf = &lengthCompare; //等价的赋值语句：取地址符是可选的

使用函数指针调用函数：

bool b1 = pf("hello", "goodbye");            //调用lengthCompare函数
bool b2 = (*pf) ("hello", "goodbye");        //一个等价的调用
bool b3 = lengthCompare("hello", "goodbye"); //另一个等价的调用

我们可以为函数指针赋一个nullptr或者值为0的整型常量表达式，表示该指针没有指向任何一个函数。

2. 函数指针形参

虽然不能定义函数类型的形参，但是形参可以是指向函数的指针。此时，形参看起来是函数类型，实际上却是当成指针使用：

//第三个形参是函数类型，它会自动转换成指向函数的指针
void useBigger(const string &s1, const string &s2, bool pf (const string &, const string &));
//等价的声明：显式的将形参定义成指向函数的指针
void useBigger(const string &s1, const string &s2, bool (*pf) (const string &, const string &));
//可以直接将函数作为实参使用，此时它会自动转换成指针
useBigger(s1, s2, lengthCompare);

3. 返回指向函数的指针

和数组一样，虽然不能返回一个函数，但是能返回指向函数类型的指针。然而，我们必须把返回类型写成指针形式。
想要声明一个返回函数指针的函数，最简单的方法是使用类型别名：

using F = int(int *, int); //F是函数类型，不是指针
using PF = int(*)(int *, int); //PF是指针类型
PF f1(int); //正确：PF是指向函数的指针，f1返回指向函数的指针
F f1(int);  //错误：F是函数类型，f1不能返回一个函数
F *f1(int); //正确：显式的指定返回类型是指向函数的指针