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C++ Academy · 课时

函数指针

将函数作为参数传递

函数指针 是 CoddyKit 上的免费 C++ Academy 课时。 这是第 1 节课，共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 C++ Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 C++ Academy 课程共包含 4 节课。

什么是函数指针

函数指针会存储函数的地址，因此您可以间接调用该函数，或像传递数据一样传递它。

  • 其类型会编码函数签名。
  • 它允许函数将行为作为参数接收。
#include <iostream>

int add(int a, int b) { return a + b; }

int main() {
    int (*op)(int, int) = add;
    std::cout << op(3, 4) << '\n';
    return 0;
}

声明类型

声明 int (*op)(int, int) 的含义是：op 是一个指向函数的指针，该函数接收两个 int 类型的参数并返回一个 int 类型的值。*op 两侧的括号是必需的。

#include <iostream>

int square(int x) { return x * x; }

int main() {
    int (*fn)(int) = square;
    std::cout << fn(5) << '\n';
    return 0;
}

通过指针调用

调用函数指针的方式与调用函数本身相同。您也可以显式取消引用它，但这很少有必要。

#include <iostream>

void greet() { std::cout << "Hello\n"; }

int main() {
    void (*g)() = greet;
    g();
    (*g)();
    return 0;
}

将函数作为参数传递

函数可以接收函数指针参数，从而让调用者插入自定义行为。

#include <iostream>

int apply(int x, int (*fn)(int)) { return fn(x); }
int doubler(int n) { return n * 2; }

int main() {
    std::cout << apply(10, doubler) << '\n';
    return 0;
}

在运行时进行选择

由于函数指针是变量，您可以在程序运行时决定要调用哪个函数。

#include <iostream>

int add(int a, int b) { return a + b; }
int sub(int a, int b) { return a - b; }

int main() {
    bool wantAdd = true;
    int (*op)(int, int) = wantAdd ? add : sub;
    std::cout << op(8, 3) << '\n';
    return 0;
}

函数指针数组

将多个函数指针存储在数组中，即可根据某个值的索引构建一个简单的分派表。

#include <iostream>

int add(int a, int b) { return a + b; }
int mul(int a, int b) { return a * b; }

int main() {
    int (*ops[2])(int, int) = {add, mul};
    std::cout << ops[0](2, 3) << ' ' << ops[1](2, 3) << '\n';
    return 0;
}

使用 typedef

指针语法比较冗长。使用 typedef 或 using 别名可以为该类型提供一个易读的名称。

#include <iostream>

using BinOp = int(*)(int, int);
int add(int a, int b) { return a + b; }

int main() {
    BinOp op = add;
    std::cout << op(6, 7) << '\n';
    return 0;
}

函数指针与算法

标准算法接受可调用对象，普通函数也可以作为可调用对象使用。在这里，一个谓词会统计偶数。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

bool isEven(int n) { return n % 2 == 0; }

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
    int c = std::count_if(v.begin(), v.end(), isEven);
    std::cout << "Evens: " << c << '\n';
    return 0;
}

限制：无状态

普通函数指针无法携带任何捕获的数据。如果您需要在多次调用之间记住上下文，就必须使用全局变量，或改用功能更丰富的可调用对象。

#include <iostream>

int counter = 0;
int next() { return ++counter; }

int main() {
    int (*fn)() = next;
    std::cout << fn() << ' ' << fn() << ' ' << fn() << '\n';
    return 0;
}

无捕获的 lambda 表达式可转换

不捕获任何内容的 lambda 表达式可以隐式转换为匹配的函数指针，这对于小型内联函数很方便。

#include <iostream>

int main() {
    int (*fn)(int) = [](int x) { return x + 100; };
    std::cout << fn(1) << '\n';
    return 0;
}

空函数指针

函数指针可以是 nullptr，这表示它不指向任何内容。调用前请务必检查它，以避免未定义行为。

#include <iostream>

int main() {
    int (*fn)(int) = nullptr;
    if (fn) {
        std::cout << fn(5) << '\n';
    } else {
        std::cout << "No function set\n";
    }
    return 0;
}

快速检查

测试您对函数指针限制的理解。

回顾

您了解了函数指针：

  • 它们保存函数的地址，并以类似函数的方式被调用
  • 它们允许您将行为作为参数传递，并构建分派表
  • 别名可以让它们的类型更易读
  • 它们无法携带状态，但无捕获的 lambda 表达式可以转换为函数指针

接下来，您将认识 std::function，它可以存储任何可调用对象，包括有状态的可调用对象。

常见问题解答

「函数指针」课时是免费的吗？

是的 — 「函数指针」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 C++ Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 C++ Academy 课程共包含 4 节课。

「函数指针」这节课中我会学到什么？

将函数作为参数传递 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C++ Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 C++ Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 C++ Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。 这是第 1 节课，共 4 节。

「函数指针」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 C++ Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 C++ Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

此课程中的所有课时

  1. 函数指针
  2. std::function
  3. std::bind
  4. 选择可调用对象
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