С.Б. Липпман, Ж. Лажойе - Язык программирования С++ Вводный курс (1114944), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Тип указателя на функциюКак объявить указатель на функцию? Как выглядит формальный параметр, когдафактическим аргументом является такой указатель? Вот определение функции#include <string>int lexicoCompare( const string &sl, const string &s2 ) {return sl.compare(s2);lexicoCompare(), которая сравнивает две строки лексикографически:}Если все символы строк s1 и s2 равны, lexicoCompare() вернет 0, в противном случае –отрицательное число, если s1 меньше чем s2, и положительное, если s1 больше s2.Имя функции не входит в ее сигнатуру – она определяется только типом возвращаемогозначения и списком параметров.
Указатель на lexicoCompare() должен адресоватьint *pf( const string &, const string & ) ;функцию с той же сигнатурой. Попробуем написать так:// нет, не совсем такЭта инструкция почти правильна. Проблема в том, что компилятор интерпретирует ее какобъявление функции с именем pf, которая возвращает указатель типа int*. Списокпараметров правилен, но тип возвращаемого значения не тот. Оператор разыменования(*) ассоциируется с данным типом (int в нашем случае), а не с pf.
Чтобы исправитьint (*pf)( const string &, const string & ) ;положение, нужно использовать скобки:// правильноpf объявлен как указатель на функцию с двумя параметрами, возвращающую значениетипа int, т.е. такую, как lexicoCompare().pf способен адресовать и приведенную ниже функцию, поскольку ее сигнатурасовпадает с типом lexicoCompare():int sizeCompare( const string &sl, const string &s2 );int calc( int , int );Функции calc() и gcd()другого типа, поэтому pf не может указывать на них:int gcd( int , int );Указатель, который адресует эти две функции, определяется так:360С++ для начинающих361int (*pfi)( int, int );Многоточие является частью сигнатуры функции.
Если у двух функций спискипараметров отличаются только тем, что в конце одного из них стоит многоточие, тоint printf( const char*, ... );int strlen( const char* );int (*pfce)( const char*, ... ); // может указывать на printf()считается, что функции различны.
Таковы же и типы указателей.int (*pfc)( const char* );// может указывать на strlen()Типов функций столько, сколько комбинаций типов возвращаемых значений и списковпараметров.7.9.2. Инициализация и присваиваниеВспомним, что имя массива без указания индекса элемента интерпретируется как адреспервого элемента. Аналогично имя функции без следующих за ним скобокинтерпретируется как указатель на функцию. Например, при вычислении выраженияlexicoCompare;получается указатель типаint (*)( const string &, const string & );Применение оператора взятия адреса к имени функции также дает указатель того жетипа, например lexicoCompare и &lexicoCompare. Указатель на функциюint (*pfi)( const string &, const string & ) = lexicoCompare;инициализируется следующим образом:int (*pfi2)( const string &, const string & ) = &lexicoCompare;pfi = lexicoCompare;Ему можно присвоить значение:pfi2 = pfi;Инициализация и присваивание корректны только тогда, когда список параметров и типзначения, которое возвращает функция, адресованная указателем в левой части операцииприсваивания, в точности соответствуют списку параметров и типу значения,возвращаемого функцией или указателем в правой части.
В противном случае выдаетсясообщение об ошибке компиляции. Никаких неявных преобразований типов дляуказателей на функции не производится. Например:С++ для начинающихintintintintcalc( int, int );(*pfi2s)( const string &, const string & ) = 0;(*pfi2i)( int, int ) = 0;main() {pfi2i = calc; // правильноpri2s = calc; // ошибка: несовпадение типовpfi2s = pfi2i; // ошибка: несовпадение типовreturn 0;}Такой указатель можно инициализировать нулем или присвоить ему нулевое значение, вэтом случае он не адресует функцию.7.9.3. ВызовУказатель на функцию применяется для вызова функции, которую он адресует. Включатьоператор разыменования при этом необязательно.
И прямой вызов функции по имени, и#include <iostream>int min( int*, int );int (*pf)( int*, int ) = min;const int iaSize = 5;int ia[ iaSize ] = { 7, 4, 9, 2, 5 };int main() {cout << "Прямой вызов: min: "<< min( ia, iaSize ) << endl;cout << "Косвенный вызов: min: "<< pf( ia, iaSize ) << endl;return 0;}int min( int* ia, int sz ) {int minVal = ia[ 0 ];for ( int ix = 1; ix < sz; ++ix )if ( minVal > ia[ ix ] )minVal = ia[ ix ];return minVal;косвенный вызов по указателю записываются одинаково:}Вызовpf( ia, iaSize );может быть записан также и с использованием явного синтаксиса указателя:(*pf)( ia, iaSize );362С++ для начинающихРезультат в обоих случаях одинаковый, но вторая форма говорит читателю, что вызовосуществляется через указатель на функцию.Конечно, если такой указатель имеет нулевое значение, то любая форма вызова приведетк ошибке во время выполнения.
Использовать можно только те указатели, которыеадресуют какую-либо функцию или были проинициализированы таким значением.7.9.4. Массивы указателей на функцииМожно объявить массив указателей на функции. Например:int (*testCases[10])();testCases – это массив из десяти элементов, каждый из которых является указателем нафункцию, возвращающую значение типа int и не имеющую параметров.Подобные объявления трудно читать, поскольку не сразу видно, с какой частьюассоциируется тип функции.В этом случае помогает использование имен, определенных с помощью директивы// typedef делает объявление более понятнымtypedef int (*PFV)(); // typedef для указателя на функциюtypedef:PFV testCases[10];Данное объявление эквивалентно предыдущему.Вызов функций, адресуемых элементами массива testCases, выглядит следующимconst int size = 10;PFV testCases[size];int testResults[size];void runtests() {for ( int i = 0; i < size; ++i )// вызов через элемент массиваtestResults[ i ] = testCases[ i ]();образом:}Массив указателей на функции может быть инициализирован списком, каждый элементкоторого является функцией.
Например:363С++ для начинающих364int lexicoCompare( const string &, const string & );int sizeCompare( const string &, const string & );typedef int ( *PFI2S )( const string &, const string & );PFI2S compareFuncs[2] ={lexicoCompare,sizeCompare};Можно объявить и указатель на compareFuncs, его типом будет “указатель на массивуказателей на функции”:PFI2S (*pfCompare)[2] = compareFuncs;Это объявление раскладывается на составные части следующим образом:(*pfCompare)Оператор разыменования говорит, что pfCompare является указателем. [2] сообщает околичестве элементов массива:(*pfCompare) [2]PFI2S – имя, определенное с помощью директивы typedef, называет тип элементов. Это“указатель на функцию, возвращающую int и имеющую два параметра типа conststring &”.
Тип элемента массива тот же, что и выражения &lexicoCompare.Такой тип имеет и первый элемент массива compareFuncs, который может быть полученcompareFunc[ 0 ];с помощью любого из выражений:(*pfCompare)[ 0 ];Чтобы вызвать функцию lexicoCompare через pfCompare, нужно написать одну из// эквивалентные вызовыpfCompare [ 0 ]( string1, string2 );// сокращенная формаследующих инструкций:((*pfCompare)[ 0 ])( string1, string2 ); // явная форма7.9.5. Параметры и тип возвратаВернемся к задаче, сформулированной в начале данного раздела.
Как использоватьуказатели на функции для сортировки элементов? Мы можем передать в алгоритмсортировки указатель на функцию, которая выполняет сравнение:С++ для начинающихint sort( string*, string*,int (*)( const string &, const string & ) );И в этом случае директива typedef помогает сделать объявление sort() более// Использование директивы typedef делает// объявление sort() более понятнымtypedef int ( *PFI2S )( const string &, const string & );понятным:int sort( string*, string*, PFI2S );Поскольку в большинстве случаев употребляется функция lexicoCompare, можно// значение по умолчанию для третьего параметраint lexicoCompare( const string &, const string & );использовать значение параметра по умолчанию:int sort( string*, string*, PFI2S = lexicoCompare );1 void sort( string *sl, string *s2,2PFI2S compare = lexicoCompare )3 {4// условие окончания рекурсии5if ( si < s2 ) {6string elem = *s1;7string *1ow = s1;8string *high = s2 + 1;910for (;;) {11while ( compare ( *++1ow, elem ) < 0 && low < s2) ;12while ( compare( elem, *--high ) < 0 && high > s1)14if ( low < high )151ow->swap(*high);16else break;17} // end, for(;;)1819s1->swap(*high);20sort( s1, high - 1 );21sort( high +1, s2 );22} // end, if ( si < s2 )Определение sort() выглядит следующим образом:23 }sort() реализует алгоритм быстрой сортировки Хоара (C.A.R.Hoare).
Рассмотрим ееопределение детально. Она сортирует элементы массива от s1 до s2. Это рекурсивнаяфункция, которая вызывает сама себя для последовательно уменьшающихсяподмассивов. Рекурсия окончится тогда, когда s1 и s2 укажут на один и тот же элементили s1 будет располагаться после s2 (строка 5).365С++ для начинающихelem (строка 6) является разделяющим элементом. Все элементы, меньшие чем elem,перемещаются влево от него, а большие – вправо. Теперь массив разбит на две части.sort() рекурсивно вызывается для каждой из них (строки 20-21).Цикл for(;;) проводит разделение (строки 10-17). На каждой итерации цикла индексlow увеличивается до первого элемента, большего или равного elem (строка 11).Аналогично high уменьшается до последнего элемента, меньшего или равного elem(строка 12). Когда low становится равным или большим high, мы выходим из цикла, впротивном случае нужно поменять местами значения элементов и начать новуюитерацию (строки 14-16).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
