函数指针、函数对象、仿函数比较与入门

前言

在平常的C/C++代码编程中， 我们经常会碰到函数指针（Function Pointer）这个概念， 在很多C++代码中，经常使用函数对象（Functors，Function Objects）等特性，也的甚至还会看到更高级的比如boost::bind， std::bind一类的， 这些东西， 初一看， 会觉得很高级（好吧，它确实很高级），对初学者造成很大的困惑与不解（好吧，我也是初学者），下面就来详解一下这些知识的一些特点与应用场合，其中如果有什么不对的地方， 还望各位大牛批评指教， 以免误导他人。 

函数指针

在讲函数指针之前， 先讲一个分清C/C++中各种术语的小技巧，比如指针常量，常量指针、函数指针、指针函数等许多概念，以函数指针为例，分成两部分来看，前面修饰词是函数，后面是指针，所以可这么认为， 这是一个指针， 既然是指针，就一定需要指向一个地址，那个这个地址的类型是什么呢， 就由前面的那个修饰词”函数“来标识了，因为可理解为：函数指针，它是一个指针，这个指针指向一个函数的地址。 同理， 常量指针也一样，它是一个指针， 指向的是一个常量的地址。数组指针， 一个指针，指向的是一个数组的地址，也就是首地址。

废话说了这么多， 现在我们来说一个小例子，我们要计算0--10的和，通常我们都是定义一个sum = 0 值，然后循环将值加到这个sum身上， 现在我们加个需求，我要把每次循环的值都打印出来， 如果用函数指针作为参数传递的话， 我们可以这么写

#include  
using namespace std;  
  
typedef void (*func)(int );  
  
void print(int value)  
{  
    printf("%d ", value);  
}  
  
void add(int &sum, int index, func pFunc)  
{  
    sum += index;  
    pFunc(sum);  
}  
  
int main(void)  
{     
    int sum = 0;  
    for (int i = 0; i < 10; i++)  
    {  
        add(sum ,i, print);  
    }  
  
    return 0;  
}  

打印结果为：
0 1 3 6 10 15 21 28 36 45 请按任意键继续. . .

从上面可以看出，我们可以将一个函数名作为一个参数传递，这就是函数指针的大概用法，具体详细用法，请大家自行谷歌， 重点是下面的两个东西。

仿函数、函数对象（Functors、Function Objects）

首先，我们看看在《C++标准程序库》一书中对仿函数的解释：任何东西，只要其行为像函数，就可以称之为仿函数。我们再看我们的下面这句代码：

for (int i = 0; i < 10; i++)  
{  
   add(sum ,i, print);
}  

我们看到这个print，有木有想过， 它可以是一个类的对象呢，比如，MyPrint print这种形式，只要他具备某种函数行为就可以了， 所谓函数行为，，是指可以使用”小括号传送参数， 调用某个东西”，比如function1(arg1,arg2)；（摘自《C++标准程序库》），所以只要我们定义的对象可以有这种行为就可以了，因此我们必须要重载（）操作符，以让对象的行为像函数。因为一个对象，具备像函数一样的行为， 就称为函数对象。

下面我们就把上面用函数指针改成用函数对象的形式

#include "stdafx.h"  
  
#include  
using namespace std;  
  
class MyPrint  
{  
public:  
    void operator()(int value) const  
    {  
        printf("%d ", value);  
    }  
};  
  
void add(int &sum, int index, MyPrint &pFunc)  
{  
    sum += index;  
    pFunc(sum);  
}  
  
int main(void)  
{     
    int sum = 0;  
    MyPrint print;  
  
    for (int i = 0; i < 10; i++)  
    {  
        add(sum ,i, print);  
    }  
  
    return 0;  
}  

如果讲到这里， 我们就结束了的话， 肯定会不禁要问， 这两者有什么区别，既然有了函数指针， 还要函数对象干嘛。

首先，一个类，是数据以及对数据操作的行为的集合， 而我们现在的函数对象，只拥有方法， 而没有使用它的数据，但是在函数指针，是无法保存数据的， 所以，函数对象比函数指针功能更强， 因为它可以保存数据，利用这一特性， 是函数指针无法比拟的优势。