C++ 函数指针

函数指针指向的是函数而非对象。和其他指针一样，函数指针指向某种特定类型。函数的类型由它的返回值类型和形参类型共同决定，与函数名无关。例如：

1 // 比较两个string对象的长度
2 bool lengthCompare(const string &, const string &);

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

1 // 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
2 bool (*pf)(const string &, const string &);    // 未初始化

从我们声明的名字开始观察，pf前面有个*，因此pf是指针；右侧是形参列表，表示pf指向的是函数；再观察左侧，发现函数的返回值类型是布尔值。因此，pf就是一个指向函数的指针，其中该函数的参数是两个const string的引用，返回值是bool类型。

使用函数指针

当我们把函数名作为一个值使用时，该函数自动地转换成指针。例如，按照如下形式我们将lengthCompare的地址赋给pf：

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

此外，我们还能直接使用指向函数的指针调用该函数，无需提前解引用指针：

1 bool b1 = pf("hello", "goodbye");  // 调用lengthCompare函数
2 bool b2 = (*pf)("hello", "goodbye");  // 一个等价调用
3 bool b3 = lengthCompare("hello", "goodbye"); // 另一个等价调用

在指向不同函数类型的指针间不存在转换规则。但是和往常一样，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：

1 string::size_type sumLength(const string&, const string&);
2 bool cstringCompare(const char*, const char*);
3 pf = 0;                 // 正确，pf不指向任何函数
4 pf = sumLength;         // 错误，返回类型不匹配
5 pf = cstringCompare;    // 错误，形参类型不匹配
6 pf = lengthCompare;     // 正确，函数和指针的类型精确匹配

重载函数的指针

当我们使用重载函数时，上下文必须清晰地界定到底应该选用哪个函数。

1 void ff(int*);
2 void ff(unsigned int);
3 void (*pf1)(unsigned int) = ff;    // pf1指向ff(unsigned)

编译器通过指针类型决定选用哪个函数，指针类型必须与重载函数中的某个精确匹配。

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：

1 // 第三个形参是函数类型，它会自动地转换成指向函数的指针
2 void useBigger(const string &s1, const string &s2, bool pf(const string&, const string&));
3 // 等价的声明：显式地将形参定义成指向函数的指针
4 void useBigger(const string &s1, const string &s2, bool (*pf)(const string&, const string&));

我们可以直接把函数作为实参使用，此时它会自动转换成指针：

1 // 自动将函数lengthCompare转换成指向该函数的指针
2 useBigger(s1, s2, lengthCompare);

可以使用类型别名和decltype能让我们简化使用了函数指针的代码：

1 // Func和Func2是函数类型
2 typedef bool Func(const string&, const string&);
3 typedef decltype(lengthCompare) Func2;
4 // FuncP和FuncP2是指向函数的指针
5 typedef bool (*FuncP)(const string&, const string&);
6 typedef decltype(lengthCompare) *FuncP2;

decltype返回函数类型，此时不会将函数类型自动转换成指针类型。因为decltype的结果是函数类型，所以只有在结果前面加上*才能得到指针。

1 // useBigger的等价声明，其中使用了类型别名
2 void useBigger(const string&, const string&, Func);
3 void useBigger(const string&, const string&, FuncP2);

这两个声明语句声明的是同一个函数，在第一条语句中，编译器自动地将Func表示的函数类型转换成指针。

返回指向函数的指针

我们必须把返回类型写成指针形式，编译器不会自动地将函数返回类型当成对应的指针类型处理。

1 using F = int(int*, int);      // F是函数类型，不是指针
2 using PF = int(*)(int*, int); // PF是指向函数的指针
3 PF f1(int);    // 正确
4 F f1(int)'    // 错误
5 F *f1(int)    // 正确

当然，我们也能用下面的形式直接声明f1：

1 int (*f1(int))(int*, int);

按照由内向外的顺序阅读这条声明语句：我们看到f1有形参列表，所有f1是个函数；f1前面有*，所有f1返回一个指针；进一步观察发现，指针的类型本身也包含形参列表，因此指针指向函数，该函数的返回类型是int。

使用尾置返回类型的方式声明一个返回函数指针的函数：

1 auto f1(int) -> int (*)(int*, int);

将auto和decltype用于函数指针类型

如果我们明确知道返回的函数是哪一个，就能使用decltype简化书写函数指针返回类型的过程。将decltype作用于某个函数时，它返回函数类型而非指针类型。
原文链接: https://www.cnblogs.com/ykzou/p/4983850.html

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