回撥函式、函式指標和函式物件
對於回撥函式的編寫始終是寫特殊處理功能程式時用到的技巧之一。先介紹一下回調的使用基本方法與原理。
在這裡設:回撥函式為A()(這是最簡單的情況,不帶引數,但我們應用的實際情況常常很會複雜),使用回撥函式的操作函式為B(), 但B函式是需要引數的,這個引數就是指向函式A的地址變數,這個變數一般就是函式指標。使用方法為:
int A(char *p); // 回撥函式
typedef int(*CallBack)(char *p) ; // 宣告CallBack 型別的函式指標
CallBack myCallBack ; // 宣告函式指標變數
myCallBack = A; // 得到了函式A的地址
B函式一般會寫為 B(CallBack lpCall,char *
P,........); // 此處省略了p後的引數形式 。
所以回撥機制可理解為,函式B要完成一定功能,但他自己是無法實現全部功能的。
需要藉助於函式A來完成,也就是回撥函式。B的實現為:
B(CallBack lpCall,char
*pProvide)
{
........... // B 的自己實現功能語句
lpCall(PpProvide); // 藉助回撥完成的功能
,也就是A函式來處理的。
........... // B 的自己實現功能語句
}
(1)基於函式指標的回撥函式:
#include < iostream > using namespace std;typedef int ( * CallBack)( char * );//定義函式指標,該指標指向引數為 char *返回 int的函式
int A( char * str)
{
cout << " function A starts " << endl;
cout << str << endl;
cout << " function A ends " <<
return 0 ;
}
void B(CallBack call, char * str)
{
cout << " function B starts " << endl;
call(str);
cout << " function B ends " << endl;
}
int main()
{
char * str = " hello,world! " ;
B(A,str);
return 0 ;
}
結果:
function B starts
function A starts
hello,world!
function A ends
function B ends
(2)回撥函式還有另外一種方式:函式物件。
函式物件(也稱“算符”)是過載了“()”操作符的普通類物件。因此從語法上講,函式物件與普通的函式行為類似。
用函式物件代替函式指標有幾個優點:
首先,因為物件可以在內部修改而不用改動外部介面,因此設計更靈活,更富有彈性。函式物件也具備有儲存先前呼叫結果的資料成員。在使用普通函式時需要將先前呼叫的結果儲存在全程或者本地靜態變數中,但是全程或者本地靜態變數有某些我們不願意看到的缺陷。
其次,在函式物件中編譯器能實現內聯呼叫,從而更進一步增強了效能。這在函式指標中幾乎是不可能實現的。
下面的例子說明使用函式指標和函式物件實現整數求負數的的方法。
#include < iostream > using namespace std;// 使用函式物件 class CallBack
{
public :
int operator ()( int );
};
int CallBack:: operator ()( int arg) //第一個圓括弧總是空的,因為它代表過載的操作符名;第二個圓括弧是引數列表。
{
return ( - arg);
}
int fun(CallBack call, int arg) //注意call是物件,而不是函式。
{
return call(arg); //編譯器將語句call(arg)轉化為call.operator()(arg);
}
// 使用函式指標 typedef int ( * callback)( int );
int callfun( int arg)
{
return ( - arg);
}
int fun2(callback call, int arg)
{
return call(arg);
}
int main()
{
cout << fun(CallBack(), 3 ) << endl;
cout << fun2(callfun, 3 ) << endl;
}
結果:
-3
-3
從上面的例子中可以看出,函式物件資料型別被限制在int,而通用性是函式物件的優勢之一,如何建立具有通用性的函式物件呢?方法是使用模板,也就是將過載的操作符“()”定義為類成員模板,以便函式物件適用於任何資料型別:如double,_int64或char:
#include < iostream > using namespace std;// 使用函式物件類模板 template < class T > class CallBack2
{
public :
T operator ()(T);
};
template < class T >
T CallBack2 < T > :: operator ()(T arg)
{
return ( - arg);
}
int main()
{
// 使用函式物件類模板 cout << CallBack2 < int > ()( 3 ) << endl;
cout << CallBack2 < double > ()( 3.333 ) << endl;
}
結果:
-3
-3.333
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C++標準庫定義了幾個有用的函式物件,它們可以被放到STL演算法中。例如,sort()演算法以判斷物件(predicate
object)作為其第三個引數。判斷物件是一個返回Boolean型結果的模板化的函式物件。
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