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函数指针详解

函数指针在程序开发中扮演着重要角色，尤其是在需要动态调用函数或传递函数作为参数时。本文将从基础到应用，全面解析函数指针的使用方法。

1. 函数指针的基础

函数指针与其他指针一样，用于存储函数在内存中的地址。与对象指针不同，函数指针指向的是函数的代码段，而非数据段。函数指针的类型由函数的返回类型和形参类型决定，与函数名无关。

2. 函数指针的声明

函数指针的声明通常使用*符号表示指针。例如，以下声明表示lengthCompare函数返回bool类型，接受两个const string&型参数：

bool lengthCompare(const string &, const string &);

函数指针的声明方式有多种：

bool (*pf)(const string &, const string &);

using F = int(int *, int);

typedef decltype(lengthCompare) *FuncP;

typedef bool Func(const string &, const string &);

3. 函数指针的初始化

函数指针的初始化需要明确指向具体的函数。以下是常见的方法：

pf = lengthCompare;

pf = &lengthCompare;

pf = 0;

4. 函数指针的调用

函数指针的调用需要严格遵守参数和返回类型的匹配规则。以下是几种常见的调用方式：

bool b1 = pf("hello", "goodbye");

bool b2 = (*pf)("hello", "goodbye");

bool b3 = lengthCompare("hello", "goodbye");

5. 函数指针的重载

函数指针在函数重载时起着重要作用。编译器通过函数指针的类型来决定调用哪个函数。以下示例展示了如何使用函数指针进行重载：

void ff(int *);
void ff(unsigned int);
void (*fn)(unsigned int) = ff;

6. 函数指针的形参

函数指针的形参不支持直接定义函数类型，必须像数组一样进行转换。以下是典型的调用方式：

void useBigger(const string &s1, const string &s2, bool pf(const string &, const string &));
void useBigger(const string &s1, const string &s2, bool (*pf)(const string &, const string &));

7. 类型别名的使用

类型别名是定义函数指针类型的重要工具。以下是几种常见的类型别名定义方式：

typedef bool Func(const string &, const string &);

typedef decltype(lengthCompare) Func2;

typedef bool (*FuncP)(const string &, const string &);

typedef decltype(lengthCompare) *FuncP2;

8. 返回函数指针

有时我们需要将函数返回类型设置为函数指针。以下是一些常见的做法：

using F = int(int *, int);
F *f1(int);

PF f1(int);

int (*f1(int))(int *, int);

auto f1(int) -> int(*)(int *, int);

decltype(lengthCompare) *f1(const string &s1, const string &s2);

通过以上方法，我们可以灵活地处理函数指针的使用。函数指针为程序提供了更高的灵活性和可扩展性，是现代程序员的重要工具。

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