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笔者在开发某软件过程中遇到这样一个问题,前级模块传给我二进制数据,输入参数为 char* buffer 和 int length,buffer是数据的首地址,length表示这批数据的长度。数据的特点是:长度不定,类型不定,由第一个字节(buffer[0])标识该数据的类型,共有256(2的8次方)种可能性。我的任务是必须对每一种可能出现的数据类型都要作处理,并且我的模块包含若干个函数,在每个函数里面都要作类似处理。若按通常做法,会写出如下代码:

 void MyFunction(char* buffer, int length)
{
__int8 nStreamType = buffer[]
switch(nStreamType)
{
case :
function1();
break;
case :
......
case :
function255();
break;
}
}

如果按照这种方法写下去,那么在我的每一个函数里面,都必须作如此多的判断,写出的代码肯定很长,并且每一次处理,都要作许多次判断之后才能找到正确的处理函数,代码的执行效率也不高。针对上述问题,我想到了用函数指针数组方法解决这个问题。

函数指针的概念,在潭浩强先生的C语言程序设计这本经典的教程中提及过,在大多数情况下我们使用不到,也忽略了它的存在,函数名实际上也是一种指针,指向函数的入口地址,但它以不同于普通的如int*、double*指针,看下面的例子来理解函数指针的概念:

  int funtion(int x, int y)
void main(void)
{
int(*fun)(int x, int y)
int a = , b = ;
function( a, b)
fun = function;
(*fun)(a, b);
.......
}

语句1 定义了一个函数function,其输入为两个整数,返回也为一个整形数(输入参数和返回值可为其它任意数据类型);

语句3 定义了一个函数指针,与int* 或double* 定义指针不同的是,函数指针的定义必须同时指出输入参数,表明这是一个函数指针,并且*fun也必须用一对括号起来;

语句6 将函数指针赋值为function,前提条件是*fun和function的输入参数和返回值必须保持一到。

语句5 直接调用函数functio()。

语句7 是调用函数指针,二者等效。

当然从上述例子看不出函数指针的优点,目的主要是想引出函数指针数组的概念。我们从上面例子可以得知,既然函数名可以通过函数指针加以保存,那么也一定能定义一个数组保存若干个函数名,这就是函数指针数组。正确使用函数指针数组的前提条件是,这若干个这样,我工作中所面临的问题可以解决如下:

首先定义256个处理函数(及其实现)。

void function0(void);

......

void funtion255(void);

其次定义函数指针数组,并给数组赋值。

void(*fun[256])(void);

fun[0] = function0;

.....

fun[255] = function();

最后MyFunction()函数可以修改如下:

  void MyFunction(char* buffer, int length)
{
__int8 nSteamType = buffer[];
(*fun[nStreamType])();
}

只要2行代码,就完成了256条语句要做的事,减少了编写代码时工作量,将nStreamType作为数组下标,从代码执行效率上来说,也比case语句高。假如多个函数中均要作如此处理,函数指针数组更能体现出它的优势。

函数指针与typedef

关于C++中函数指针的使用(包含对typedef用法的讨论)

(一)简单的函数指针的应用。

  //形式1:返回类型 (*函数名)(参数表)
char (*pFun)(int);
char glFun(int a){ return; }
void main()
{
pFun = glFun;
(*pFun)();
}

第一行定义了一个指针变量pFun。首先我们根据前面提到的;“形式1”认识到它是一个指向某种函数的指针,这种函数参数是一个int型,返回值是char类型。只有一句我们还无法使用这个指针,因为我们还未对它进行赋值。

第二行定义了一个函数glFun()。该函数正好是一个以int为参数返回char的函数。我们要从指针的层次上理解函数--函数的函数名实际上就是一个指针,函数名指向该函数的代码在内存中的首地址。

然后就是可爱的main()函数了,它的第一名您应该看得懂了--它将函数glfun的地址赋值给变量pFun。main()函数的第二句中“*pFun”显然是取pFun所指向的地址的内容,当然也就是取出了函数glFun()的内容,然后给定参数为2。

(二)使用typedef更直观更方便

  //形式2:typedef 返回类型(*新类型)(参数)
typedef char(*PTRFUN)(int);
PTRFUN pFun;
char glFun(int a){ return;}
void main()
{
pFun = glFun;
(*pFun)();
}

typedef的功能是定义新的类型。

第一行就是定义了一种PTRFUN的类型,并定义这种类型为指向某种函数的指针,这种函数以以一个int为参数并返回char类型。后面就可以像使用int,char一样使用PTRFUN了。

第二行的代码使使用这个新类型定义了变量pFun,此时就可以像使用形式1一样使用这个变量了。

(三)在C++类中使用函数指针:

   //形式3:typedef 返回类型(类名::*新类型)(参数表)
class CA
{
public:
char lcFun(int a){ return; }
};
CA ca;
typedef char(CA::*PTRFUN)(int);
PTRFUN pFun;
void main()
{
pFun = CA::lcFun;
ca.(*pFun)();
}

在这里,指针的定义与使用都加上了“类限制”或“对象”,用来指明指针指向的函数是哪个类的,这里的类对象也可以是使用new得到。比如:

  CA* pca = new CA;
pca->(*pFun)();
delete pca;

而且这个类对象指针可以是类内部成员变量,你甚至可以使用this指针。比如:

  void CA::lcFun2()
{
(this->*m_pFun)();
}

一句话,使用类成员函数指针必须有“->*”或“.*”的调用。

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