成员变量/函数指针的用法

本文是阅读《thinking in c++》第10章的笔记,介绍了C++成员指针的相关知识。包括成员指针的语法、定义和初始化,以及指向函数的指针的定义和使用。还通过具体例子说明了成员指针在类中的应用,强调了成员指针需与对象绑定的语法要求。

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说明:

这是今天看《thinking in c++》的第10章时作的"笔记",前面也有人
问到关于成员函数指针的问题,我那时说直接传入this指针,现在看
了书后有多了一种方法,不过,它的语法有点难计。
 
这下回去可以看看MFC的消息映射/动态创建是怎么写的了,我想也应
该是成员函数指针把

指针是指向一些内存地址的变量,既可以是数据的地址也可以是函数的地址。C++的
成员指针遵从同样的原则。困难的是所有的指针需要一个地址,但在类内部没有地
址;选择一个类的成员意味着在类中偏移。只有把这个偏移和具体对象的开始地址
结合,才能得到实际地址。成员指针的语法要求选择一个对象的同时逆向引用成员
指针。

struct simple { int a ; }
simple  so;
simple* sp = &so;

如果有一个这个结构的指针sp和对象so,如果有一个指针指向一个类对象成员,甚至
假设它代表对象内一定的偏移,将会发生什么?为了取得指针指向的内容,必须用*号逆向引用。但是,它只是一个对象内的偏移,所以还必须要指定那个对象。因此,*号要和逆向引用的对象结合。

sp->*pm = 47; so.*pm = 47;

定义pm的语法是什么?其实它像任何一个指针,必须说出它指向什么类型。并且,在定义中也要使用一个‘*’号。唯一的区别只是必须说出这个成员指针使用什么类的对象。当然,这是用类名和全局操作符实现的:

定义成员指针:
int simple::*pm;

定义并初始化成员指针:
int simple::*pm = &simple::a;
因为引用到一个类而非那个类的对象,因而,&simple::a仅可作为成员指针的语法表示。


指向函数的指针定义像下面的形式:int(*fp)(float); (*fp)的圆括号用来迫使编译器
正确判断定义。没有圆括号,这个表达式就是一个返回int*值的函数。为了定义和使用一个成员函数的指针,圆括号扮演同样重要的角色。假设在一个结构内有一个函数:

struct simple2 { int f(float); };

通过给普通函数插入类名和全局操作符就可以定义一个指向成员函数的指针:
int(simple2::*fp)(float);

初始化:
int(simple2::*fp)(float) = &simple2::f;
&号是可选的;可以用不带参数表的函数标识符来表示地址:fp = simple2::f;

使用:
simple2 s2;
int i = (s2.*fp)(1.5);

另一个使用例子
class CB
{
   int f1(){ return 1; }
   int f2(){ return 2; }
   int (CB::*fptr[2])();
public:
   CB() { fptr[0] = CB::f1; fptr[1] = &CB::f2; }
   int sel(int i){ return (this->*fptr[i])(); }
};

在构造函数中,成员指针的初始化似乎被过分地指定了。是否可以这样写:
fptr[1] = f2; 因为名字f2在成员函数中出现,是否可以自动地认为在这个类范围内呢?问题是这不符合成员函数的语法,语法要求编译器能够判断将要进行什么。当成员函数被逆向引用时,它仍被过分地指定了,this似乎多余。正如前面所讲的,当它被逆向引用时,语法也需要成员指针总是和一个对象绑定在一起。

### C++函数指针作为类的成员变量类型 在 C++ 中,函数指针可以用作类的成员变量来存储指向特定函数的地址。这种设计模式允许程序根据运行时条件动态调用不同的函数。下面详细介绍如何定义和使用函数指针作为类的成员变量。 #### 定义与初始化 要将函数指针声明为类的成员变量,首先需要指定函数指针的签名(返回类型和参数列表)。可以通过 `typedef` 或者现代 C++ 的 `using` 关键字简化语法[^2]。 以下是完整的示例代码: ```cpp #include <iostream> using namespace std; // 声明一个函数指针类型 typedef void (*FuncPtrType)(); class MyClass { public: FuncPtrType funcPtr; // 将函数指针声明为成员变量 // 设置函数指针的方法 void setFunction(FuncPtrType ptr) { this->funcPtr = ptr; } // 调用函数指针所指向的函数 void callFunction() { if (this->funcPtr != nullptr) { this->funcPtr(); } else { cout << "No function assigned." << endl; } } }; // 定义两个全局函数供函数指针使用 void sayHello() { cout << "Hello from global function!" << endl; } void sayGoodbye() { cout << "Goodbye from global function!" << endl; } int main() { MyClass obj; // 初始化并设置函数指针 obj.setFunction(sayHello); obj.callFunction(); // 输出 Hello from global function! // 动态更改函数指针指向另一个函数 obj.setFunction(sayGoodbye); obj.callFunction(); // 输出 Goodbye from global function! return 0; } ``` 在这个例子中,`MyClass` 类包含了一个名为 `funcPtr` 的成员变量,它是一个指向无参且返回值为空的函数的指针。通过 `setFunction` 方法可以动态地改变这个指针指向哪个具体函数,在实际应用中可以根据逻辑需求灵活调整行为。 #### 静态成员函数的情况 对于静态成员函数而言,它们本质上类似于普通的全局函数,因此可以直接赋给普通函数指针而无需特殊处理[^3]。例如: ```cpp class A { public: static void testStatic() { cout << "This is a static member function." << endl; } }; int main() { typedef void (*StaticFuncPtr)(); StaticFuncPtr sfp = &A::testStatic; sfp(); // 正确调用了静态成员函数 return 0; } ``` 以上展示了如何利用函数指针调用静态成员函数的方式。 #### 注意事项 - **非静态成员函数**不能直接被普通函数指针引用,因为它们隐含着接收一个隐藏的第一个参数——即当前对象实例 (`this`)。如果尝试这样做,则会遇到错误提示:“reference to non-static member function must be called”。解决办法之一就是采用成员函数指针的形式[^4]。 --- ###
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