C++中的函数指针、函数对象和function函数对象

 本文转自https://blog.csdn.net/vict_wang/article/details/81590984,对原文格式进行了一些调整。

1.函数指针

指向函数地址的指针变量,

在C编译时,每一个函数都有一个入口地址,那么这个指向这个函数的函数指针便指向这个地址。

函数指针主要由以下两方面的用途:

调用函数和用作函数参数。

声明方法:函数返回类型 + (指针变量名)+ (形参列表)

例子:

int func(int x);

int (*func) (int x);
#include<iostream>
#include<cstdlib>

#include<vector>

using namespace std;


int AddFunc(int a, int b)

{

return a + b;

}


int main()

{

int (*Add1)(int a,int b);

int (*Add2)(int a,int b);


Add1 = &AddFunc;

Add2 = AddFunc;//两种函数指针赋初值方法,可以加取地址符也可以不加


cout << (*Add1)(3,2)<<endl; // 5

cout<<Add1(3,2)<<endl;//输出可以加*,也可以不加


system("pause");

return 0;

}

2.函数对象

 C++函数对象实质上是操作符重载,实现了对()操作符的重载。C++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

例子:

int AddFunc(int a, int b)

{

return a + b;

}


class Add

{

public:

const int operator()(const int a,const int b)

{

return a+b;

}

};


int main()

{

//函数指针

int (*Add1)(int a,int b);

int (*Add2)(int a,int b);

Add1 = &AddFunc;

Add2 = AddFunc;//两种函数指针赋初值方法

cout << (*Add1)(3,2)<<endl; // 5

cout<<Add1(3,2)<<endl;//输出可以加*,也可以不加


//函数对象

Add addFunction;

cout<<addFunction(2,3)<<endl;//调用类的重载操作符()方法

system("pause");

return 0;

}

函数对象与函数指针比较

函数对象可以把附加对象保存在函数对象中是它最大的优点另外,C++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。

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。

3.C++11 function函数对象 

介绍:类模版std::function是一种通用、多态的函数封装。std::function可以对任何可以调用的实体进行封装,这些目标实体包括普通函数、Lambda表达式、函数指针、以及其它函数对象等。std::function对象是对C++中现有的可调用实体的一种类型安全的包裹(我们知道像函数指针这类可调用实体,是类型不安全的)。 
通常std::function是一个函数对象类,它包装其它任意的函数对象,被包装的函数对象具有类型为T1, …,TN的N个参数,并且返回一个可转换到R类型的值。std::function使用 模板转换构造函数接收被包装的函数对象;特别是,闭包类型可以隐式地转换为std::function。 
也就是说,通过std::function对C++中各种可调用实体(普通函数、Lambda表达式、函数指针、以及其它函数对象等)的封装,形成一个新的可调用的std::function对象;让我们不再纠结那么多的可调用实体。一切变的简单粗暴。

例子::

#include <functional>

#include <iostream>

using namespace std;


std::function< int(int)> Functional;


// 普通函数

int TestFunc(int a)

{

return a;

}


// Lambda表达式

auto lambda = [](int a)->int{ return a; };


// 仿函数(functor)

class Functor

{

public:

int operator()(int a)

{

return a;

}

};


// 1.类成员函数

// 2.类静态函数

class TestClass

{

public:

int ClassMember(int a) { return a; }

static int StaticMember(int a) { return a; }

};


int main()

{

// 普通函数

Functional = TestFunc;

int result = Functional(10);

cout << "普通函数:"<< result << endl;


// Lambda表达式

Functional = lambda;

result = Functional(20);

cout << "Lambda表达式:"<< result << endl;


// 仿函数

Functor testFunctor;

Functional = testFunctor;

result = Functional(30);

cout << "仿函数:"<< result << endl;


// 类成员函数

TestClass testObj;

Functional = std::bind(&TestClass::ClassMember, testObj, std::placeholders::_1);

result = Functional(40);

cout << "类成员函数:"<< result << endl;


// 类静态函数

Functional = TestClass::StaticMember;

result = Functional(50);

cout << "类静态函数:"<< result << endl;


return 0;

}

对于各个可调用实体转换成std::function类型的对象,上面的代码都有,运行一下代码,阅读一下上面那段简单的代码。总结了简单的用法以后,来看看一些需要注意的事项:

关于可调用实体转换为std::function对象需要遵守以下两条原则: 
(1)转换后的std::function对象的参数能转换为可调用实体的参数; 
(2)可调用实体的返回值能转换为std::function对象的返回值。 
std::function对象最大的用处就是在实现函数回调,使用者需要注意,它不能被用来检查相等或者不相等,但是可以与NULL或者nullptr进行比较。

function对象好处:

std::function实现了一套类型消除机制,可以统一处理不同的函数对象类型。以前我们使用函数指针来完成这些;现在我们可以使用更安全的std::function来完成这些任务。

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转载自blog.csdn.net/qq_37553152/article/details/85695416