C语言的指针相当的灵活方便，但也相当容易出错。许多C语言初学者，甚至C语言老鸟都很容易栽倒在C语言的指针下。但不可否认的是，指针在C语言中的位置极其重要，也许可以偏激一点的来说：没有指针的C程序不是真正的C程序。

然而C++的指针却常常给我一种束手束脚的感觉。C++比C语言有更严格的静态类型，更加强调类型安全，强调编译时检查。因此，对于C语言中最容易错用的指针，更是不能放过：C++的指针被分成数据指针，数据成员指针，函数指针，成员函数指针，而且不能随便相互转换。而且这些指针的声明格式都不一样：

还有一个更重要的区别是，指针所占的空间也不一样了。即使在32位系统中，所占的空间也有可能是4字节、8字节、12字节甚至16字节，这个依据平台及编译器，有很大的变化。

尽管C++中仍然有万能指针void*，但它却属于被批斗的对象，而且再也不能“万能”了。它不能转换成成员指针。

这样一来，C++的指针就变得很尴尬：我们需要一种指针能够指向同一类型的数据，不管这个数据是普通数据，还是成员数据；我们更需要一种指针能够指向同一类型的函数，不管这个函数是静态函数，还是成员函数。但是没有，至少从现在的C++标准中，还没有看到。



沐枫网志C++指针探讨(三)成员函数指针



自从有了类，我们开始按照 数据＋操作 的方式来组织数据结构；自从有了模板，我们又开始把 数据 和 算法 分离，以便重用，实在够折腾人的。但不管怎么折腾，现在大多数函数都不再单身，都嫁给了类，进了围城。可是我们仍然需要能够自由调用这些成员函数。

考虑一下windows下的定时调用。SetTimer函数的原型是这样的：
UINT_PTR SetTimer(

HWND hWnd,

UINT_PTR nIDEvent,

UINT uElapse,

TIMERPROC lpTimerFunc

);


其中，参数就不解释了，这个函数估计大多数windows开发人员都知道。lpTimerFunc是个会被定时调用的函数指针。假如我们不通过WM_TIMER消息来触发定时器，而是通过lpTimerFunc来定时工作，那么我们就只能使用普通函数或静态函数，而无论如何都不能使用成员函数，哪怕通过静态函数转调也不行。



再考虑一下线程的创建：
uintptr_t _beginthread(

void(start_address )(void),

unsigned stack_size,

voidarglist

);
start_address仍然只支持普通函数。不过这回好了，它允许回调函数一个void参数，它将会arglist作为参数来调用start_address。于是，聪明的C++程序员，就利用arglist传递this指针，从而利用静态函数成功的调用到了成员函数了：
classmythread

{

public:

staticvoiddoit(voidpThis)

{

((mythread)pThis)->doit();

}

voiddoit(){}

};



main()

{



mythreadpmt=newmythread;

_beginthread(&mythread::doit,0, (void)pmt);



}
但是显然，C++程序员肯定不会因此而满足。这里头有许多被C++批判的不安定因素。它使用了C++中被认为不安全的类型转换，不安全的void*指针，等等等等。但这是系统为C语言留下的调用接口，这也就认了。那么假如，我们就在C++程序中如何来调用成员函数指针呢？

如下例，我们打算对vector中的所有类调用其指定的成员函数：
#include<vector>

#include<algorithm>

#include<functional>

#include<iostream>

usingnamespacestd;



classA

{

intvalue;

public:

A(intv){value=v;}

voiddoit(){ cout<<value<<endl;};

staticvoidcall_doit(A&rThis)

{

rThis.doit();

}

};





intmain()

{

vector<A>va;

va.push_back(A(1));

va.push_back(A(2));

va.push_back(A(3));

va.push_back(A(4));

//方法1:

//for_each(va.begin(), va.end(), &A::doit);//error

//方法2:

for_each(va.begin(), va.end(),&A::call_doit);

//方法3:

for_each(va.begin(), va.end(), mem_fun_ref<void, A>(&A::doit));



system("Pause");



return0;

}


方法1，编译不能通过。for_each只允许具有一个参数的函数指针或函数对象，哪怕A::doit默认有一个this指针参数也不行。不是for_each没考虑到这一点，而是根本做不到！

方法2，显然是受到了beginthread的启发，使用一个静态函数来转调用，哈哈成功了。但是不爽！这不是C++。

方法3，呼，好不容易啊，终于用mem_fun_ref包装成功了成员函数指针。

似乎方法3不错，又是类型安全的，又可以通用－－慢着，首先，它很丑，哪有调用普通C函数指针那么漂亮啊（见方法2），用了一大串包装，又是尖括号又是圆括号，还少不了&号！其次，它只能包装不超过一个参数的函数！尽管它在for_each中够用了，但是你要是想用在超过一个参数的场合，那只有一句话：不可能的任务。

是的，在标准C++中，这是不可能的任务。但事情并不总是悲观的，至少有许多第三方库提供了超越mem_fun的包装。如boost::function等等。但是它也有限制：它所支持的参数仍然是有限的，只有十多个，尽管够你用的了；同样，它也是丑陋的，永远不要想它能够简单的用&来搞定。



也许，以失去美丽的代价，来换取质量上的保证，这也是C++对于函数指针的一种无奈吧……



期待C++0x版本。它通过可变模板参数，能够让mem_fun的参数达到无限个……



－－－－－－－－

BTW: C++Builder扩展了一个关键字 closure ，允许成员函数指针如同普通函数指针一样使用。也许C++0x能考虑一下……

C++指针探讨 (四) 函数对象

函数对象不是函数指针。但是，在程序代码中，它的调用方式与函数指针一样，后面加个括号就可以了。

这是入门级的随笔，说的是函数对象的定义，使用，以及与函数指针，成员函数指针的关系。

沐枫小筑

函数对象实质上是一个实现了operator()--括号操作符--的类。

例如：
classAdd

{

public:

intoperator()(inta,intb)

{

returna+b;

}

};



Add add;//定义函数对象

cout<<add(3,2);//5


函数指针版本就是：
intAddFunc(inta,intb)

{

returna+b;

}

typedefint(Add) (inta,intb);



Add add=&AddFunc;

cout<<add(3,2);//5


呵呵，除了定义方式不一样，使用方式可是一样的。都是：
cout<<add(3,2);


既然函数对象与函数指针在使用方式上没什么区别，那为什么要用函数对象呢？很简单，函数对象可以携带附加数据，而指针就不行了。

下面就举个使用附加数据的例子：
classless

{

public:

less(intnum):n(num){}

booloperator()(intvalue)

{

returnvalue<n;

}

private:

intn;

};






使用的时候：
less isLess(10);

cout<<isLess(9)<<""<<isLess(12);//输出 1 0




这个例子好象太儿戏了，换一个：
constintSIZE=5;

intarray[SIZE]={50,30,9,7,20};

//找到小于数组array中小于10的第一个数的位置

intpa=std::find_if(array, array+SIZE, less(10));//pa 指向 9 的位置

//找到小于数组array中小于40的第一个数的位置

intpb=std::find_if(array, array+SIZE, less(40));//pb 指向 30 的位置




这里可以看出函数对象的方便了吧？可以把附加数据保存在函数对象中，是函数对象的优势所在。

它的弱势也很明显，它虽然用起来象函数指针，但毕竟不是真正的函数指针。在使用函数指针的场合中，它就无能为力了。例如，你不能将函数对象传给qsort函数！因为它只接受函数指针。



要想让一个函数既能接受函数指针，也能接受函数对象，最方便的方法就是用模板。如：
template<typenameFUNC>

intcount_n(intarray,intsize, FUNC func)

{

intcount=0;

for(inti=0; i<size;++i)

if(func(array[i]))

count++;

returncount;

}


这个函数可以统计数组中符合条件的数据个数，如：
constintSIZE=5;

intarray[SIZE]={50,30,9,7,20};

cout<<count_n(array, SIZE, less(10));//2


用函数指针也没有问题：
boolless10(intv)

{

returnv<10;

}

cout<<count_n(array, SIZE, less10);//2


另外，函数对象还有一个函数指针无法匹敌的用法：可以用来封装类成员函数指针！

因为函数对象可以携带附加数据，而成员函数指针缺少一个类实体(类实例)指针来调用，因此，可以把类实体指针给函数对象保存起来，就可以用于调用对应类实体成员函数了。




template<typenameO>

classmemfun

{

public:

memfun(void(O::f)(constchar), Oo): pFunc(f), pObj(o){}

voidoperator()(constcharname)

{

(pObj->pFunc)(name);

}

private:

void(O::pFunc)(constchar);

OpObj;

};



classA

{

public:

voiddoIt(constchar*name)

{ cout<<"Hello"<<name<<"!";}

};





A a;

memfun<A>call(&A::doIt,&a);//保存 a::doIt指针以便调用

call("Kitty");//输出 Hello Kitty!




大功告成了，终于可以方便保存成员函数指针，以备调用了。



不过，现实是残酷的。函数对象虽然能够保有存成员函数指针和调用信息，以备象函数指针一样被调用，但是，它的能力有限，一个函数对象定义，最多只能实现一个指定参数数目的成员函数指针。

标准库的mem_fun就是这样的一个函数对象，但是它只能支持0个和1个参数这两种成员函数指针。如 int A::func()或void A::func(int)、int A::func(double)等等，要想再多一个参数如：int A::func(int, double)，不好意思，不支持。想要的话，只有我们自已写了。

而且，就算是我们自已写，能写多少个？5个？10个？还是100个（这也太恐怖了）？

好在boost库提供了boost::function类，它默认支持10个参数，最多能支持50个函数参数(多了，一般来说这够用了。但它的实现就是很恐怖的：用模板部份特化及宏定义，弄了几十个模板参数，偏特化(编译期)了几十个函数对象。



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C++0x已经被接受的一个提案，就是可变模板参数列表。用了这个技术，就不需要偏特化无数个函数对象了，只要一个函数对象模板就可以解决问题了。期待吧。




原文链接: https://www.cnblogs.com/yeye518/archive/2011/10/11/2231604.html

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