c++ 函数指针（Function Pointer）

目录

第一性问题：什么是函数？为什么需要“函数指针”？

什么是函数指针？

typedef 简化函数指针 

为什么需要函数指针？

函数指针的底层原理 

什么时候用函数指针？

总结

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第一性问题：什么是函数？为什么需要“函数指针”？

在 C++ 中，一个函数的作用就是： 

将一段操作逻辑“封装起来”，并给它起个名字，以便反复调用。 

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}


int result = add(1, 2);  // 固定调用了名为 add 的函数

 这一切都很好，但你会发现 —— 有些场景不够灵活：

如果我想把“函数”当作“参数”传进去呢？ 

int compute(int x, int y, ???)

我想要：

• 传进去一个函数 add，就加法；

• 传进去一个函数 mul，就乘法。

 能不能把“函数本身”当作一个变量来用？就像你传变量一样传函数？

答案是可以的！用函数指针！ 

什么是函数指针？

函数指针是一个指向函数入口地址的指针变量。函数本质上也是一段代码，它在内存中有地址。

就像：

• 你有一个电话本，里面存了朋友的电话号码。

• 函数指针就是电话号码，你可以通过它“拨打”某个函数，让它“接听”（执行）。

声明一个函数指针：

void printHello() {
    std::cout << "Hello!" << std::endl;
}

int main() {
    void (*ptr)() = printHello; // ptr 是一个函数指针，指向 printHello
    ptr(); // 通过指针调用函数，效果等同于 printHello()
    return 0;
}

• ptr 是一个变量，但它不存数据，而是存了 printHello 函数的地址。

• 当你写 ptr();，就像拨打了 printHello 的“电话”，函数就被执行了。

int (*fp)(int, int);

含义是：

• fp 是一个指针（*fp）

• 它指向一个函数

• 这个函数的返回值是 int

• 接受两个 int 参数

int add(int a, int b) { return a + b; }

int (*fp)(int, int) = add;


int result = fp(3, 4);  // 等价于 add(3, 4)

typedef 简化函数指针 

typedef int(*FuncPtr)(int, int);

 意思是：

定义一个新的类型名 FuncPtr，表示“返回 int、接受两个 int 参数的函数指针类型”。 

这时你就可以用 FuncPtr 代替复杂的声明了！ 

逐步分析：

• typedef：我要给一个类型取个别名

• int (*FuncPtr)(int, int)：复杂类型：一个“指向函数的指针”

  • FuncPtr 是名字

  • *FuncPtr 表示它是一个指针

  • (int, int) 表示它指向的是接受两个 int 的函数

  • int 是函数的返回类型

//原写法：
int (*func)(int, int);
func = add;

//简化后
typedef int(*FuncPtr)(int, int);
FuncPtr func = add;

为什么需要函数指针？

假设你写了个程序，要根据用户选择执行不同操作：

• 如果用户选 1，调用 add。

• 如果用户选 2，调用 multiply。

传统方法可能是：

但如果有 100 个选择呢？代码会变得很长、很乱。

解决方案：动态选择

函数指针让你可以：

• 把所有可能的函数（add、multiply 等）存进一个“列表”（数组或变量）。

• 根据用户选择，取出对应的函数指针，然后直接调用。

比如：

void add(int a, int b) { std::cout << a + b << std::endl; }
void multiply(int a, int b) { std::cout << a * b << std::endl; }

int main() {
    void (*funcPtr)(int, int); // 定义一个函数指针，可以指向任何接受两个 int 参数、无返回值函数

    int choice;
    std::cin >> choice;

    if (choice == 1) funcPtr = add;
    else funcPtr = multiply;

    funcPtr(5, 3); // 根据选择调用对应的函数
    return 0;
}

• 这里 funcPtr 就像一个“遥控器”，可以切换到不同的函数。

• 这种方式比写一大堆 if-else 更灵活、更简洁。

函数指针的底层原理 

从底层看：

• 函数编译后在代码段中有个地址

• 函数名本身就是一个常量指针

• 所以：fp = add; 是“把函数地址赋值给指针变量”

fp(2, 3);  // 相当于跳转到指针指向的地址，执行那段代码

所以其实就是：“通过地址调用函数”。 

什么时候用函数指针？

✅ 把函数作为参数传入（函数回调）

void run(int x, int y, int (*func)(int, int)) {
    std::cout << "Result: " << func(x, y) << std::endl;
}

 使用：

run(2, 3, add);

✅ 实现策略模式 / 动态选择算法 

int multiply(int a, int b) { return a * b; }

run(5, 6, multiply);  // 更灵活地“决定用哪个函数”

 ✅ 函数数组（用于菜单/状态机等）

int f1() { return 1; }
int f2() { return 2; }

int (*funcs[2])() = { f1, f2 };

std::cout << funcs[0]() << std::endl;  // 调用 f1

总结

函数指针 = 可以把函数当变量传递和存储的机制，本质上是指向函数入口地址的指针，能实现灵活的回调与动态逻辑。