函数指针的探索

函数指针--指向函数的指针

• 函数指针
• • 函数指针的概念
  • 函数指针的用法
  • • 函数指针的声明
    • 函数指针作为参数传入函数
    • 完整程序

函数指针

函数指针的概念

在描述函数指针之前，我想先讲讲函数的概念。

试想这样一种场景，你在一个程序中编写了一个函数f，并且调用了这个函数f，如果对底层比较感兴趣的同学，可能会对这个过程中程序发生了什么有着强烈的好奇心

下面从程序编译后开始说起

如果对操作系统有了解的同学，可以知道，程序是在用户进程空间中执行的，一个程序可以看作一个进程。

一个简化的进程空间模型，可以看作由代码段，数据段，堆栈三个部分组成（当然还有其余部分，但我们主要讲这三个部分）

代码段主要存储整个程序的代码部分，一般来说是只读不可修改的

数据段主要用来存储整个程序的全局变量或静态变量

堆栈用来存储程序的局部变量和用来辅助函数调用

而一个程序编译之后，我们编写的函数就被存储在代码段。

而这个函数的函数名，就相当于代码段中这个函数代码区域的首地址

比如我们编写了这样一个函数

void f(){

//process

}

函数名f的含义如图所示

函数指针的用法

函数指针的声明

下面看看某个函数的声明

int func(int n, int m);

然后看看函数指针pfunc的声明

int (*pfunc)(int n, int m);

令这个函数指针指向函数func

pfunc = &func;

因为函数名本来就表示这个函数的入口地址，所以我们也可以这样写

pfunc = func;

最后我们利用函数指针调用函数

(*pfunc)(3,4)

最终返回结果为7.

函数指针作为参数传入函数

函数指针主要的用法如下

利用函数指针，我们可以实现一个函数作为另外一个函数的参数，这样能够使得我们的函数更加灵活。

要实现一个函数作为另外一个函数的参数，我们可以将函数指针作为函数的参数，声明如下：

int getRoot(float (*f1)(int n), float (*f2)(int n),int min , int max)；

该函数实现了下面一个功能，在[min-max]区间中得到令函数f1(n) >= f2(n)的最接近的整数解，并将该解返回

该函数的第一个参数即为函数指针f1，该函数指针的声明为float (*f1)(int n)；

第二个参数同样为函数指针，不过多叙述

讲完了函数指针作为一个函数getRoot的参数，接下来看看函数getRoot如何调用这个函数指针所指向的函数。

int getRoot(float (*f1)(int n), float (*f2)(int n),int min , int max){
	//search root of equation f1 = f2 from section (min to max)
	//precondition There is an integer where f1 is greater than f2
	int result = min;
	while(result <= max){
		if(f1(result) - f2(result) >= 0){
			return result;	
		}
		else{
			result++;
		}
	} 
	return 0;
};
           

可以看到，我们调用其他函数使用的是这个语句if(f1(result) - f2(result) >= 0)，需要调用函数指针指向的函数，只需要正常使用这个函数就行

完整程序

#include<iostream>
#include<math.h>
//function pointer
using namespace std;
int getRoot(float (*f1)(int n), float (*f2)(int n),int min , int max){
	//search root of equation f1 = f2 from section (min to max)
	//precondition There is an integer where f1 is greater than f2
	int result = min;
	while(result <= max){
		if(f1(result) - f2(result) >= 0){
			return result;	
		}
		else{
			result++;
		}
	} 
	return 0;
};

float f1(int n){
	
	return n*n;
} //prototype
float f2(int n){
	
	return n + 6;
}
int main(){
	//test function pointer
	//
	
	float (*pf1)(int n) = &f1;
	float (*pf2)(int n) = &f2;
	//f1(n):n*n
	//f2(n):n+6
	int n = getRoot(pf1,pf2,0,8);
	cout << n;
	//result:n = 3;
}