C++中,成員指針是最為復雜的語法結構。但在事件驅動和多線程應用中被廣泛用于調用回叫函數。在多線程應用中,每個線程都通過指向成員函數的指針來調用該函數。在這樣的應用中,如果不用成員指針,編程是非常困難的。
剛遇到這種語法時也許會讓你止步不前。但你會發現,使用恰當的類型定義之后,復雜的語法是可以簡化的。本文引導你了解成員函數指針的聲明,賦值和調用回叫函數。
成員函數指針的聲明
一個成員函數指針包括成員函數的返回類型,后隨::操作符類名,指針名和函數的參數。初看上去,語法有點復雜。其實可以把它理解為一個指向原函數的指針,格式是:函數返回類型,類名,::操作符,指針星號,指針名,函數參數。
一個指向外部函數的指針聲明為:
void (*pf)(char *, const char *);
void strcpy(char * dest, const char * source);
pf=strcpy;
一個指向類A成員函數的指針聲明為:
void (A::*pmf)(char *, const char *);
聲明的解釋是:pmf是一個指向A成員函數的指針,返回無類型值,函數帶有二個參數,參數的類型分別是char * 和 const char *。除了在星號前增加A:: ,與聲明外部函數指針的方法一樣。
賦值
給成員指針賦值的方法是將函數名通過指針符號&賦予指針名。如下所示:
class A
{
public:
void strcpy(char *, const char *);
void strcat(char *, const char *);
};
pmf = &A::strcpy;
有些老的編譯器可以通過沒有&號的賦值方式,但標準C++強制要求加上&號。
使用類型定義
可以用類型定義來隱藏復雜的成員指針語法。例如,下面的語句定義了PMA是一個指向A成員函數的指針,函數返回無類型值,函數參數類型為char * 和 const char *:
typedef void(A::*PMA)(char *, const char *);
PMA pmf= &A::strcat; // pmf是PMF類型(類A成員指針)的變量
下文會看到使用類型定義特別有利于聲明成員指針數組。
通過成員指針調用成員函數
可以在不必知道函數名的情況下,通過成員指針調用對象的成員函數。例如,函數dispatcher有一個變量pmf,通過它調用類成員函數,不管它調用
的是strcpy()函數還是strcat()函數。指向外部原函數的指針和指向類成員函數的指針是有很大區別的。后者必須指向被調函數的宿主對象。因
此,除了要有成員指針外,還要有合法對象或對象指針。
現舉例做進一步說明。假設A有二個實例,成員函數指針支持多態性。這樣在成員指針調用虛成員函數時是動態處理的(即所謂后聯編 - 譯注)。注意,不可調用構造和析構函數。示例如下:
A a1, a2;
A *p= &a1; //創建指向A的指針
//創建指向成員的指針并初始化
void (A::*pmf)(char *, const char *) = &A::strcpy;
//要將成員函數綁定到pmf,必須定義呼叫的對象。
//可以用*號引導:
void dispatcher(A a, void (A::*pmf)(char *, const char *))
{
char str[4];
(a.*pmf)(str, “abc”); //將成員函數綁定到pmf
}
//或用A的指針表達方式指向成員指針:
void dispatcher(A * p, void (A::*pmf)(char *, const char *))
{
char str[4]; (p->*pmf)(str, “abc”);
}
//函數的調用方法為:
dispatcher(a, pmf); // .* 方式
dispatcher(&a, pmf); // ->* 方式
高級使用技巧
以上是成員函數的基本知識。現在介紹它的高級使用技巧。
成員指針數組
在下例,聲明了一個含有二個成員指針的數組,并分配類的成員函數地址給成員指針:
PMA pmf[2]= {&A::strcpy, &A::strcat};
也就是
void (A::*PMA[2])(char *, const char *)= {&A::strcpy, &A::strcat};
這樣的數組在菜單驅動應用中很有用。選擇菜單項后,應用將調用相應的回叫函數,如下所示:
enum MENU_OPTIONS { COPY, CONCAT };
int main()
{
MENU_OPTIONS option; char str[4];
//從外部資源讀取選項
switch (option)
{
case COPY:
(pa->*pmf[COPY])(str, “abc”);
break;
case CONCAT:
(pa->*pmf[CONCAT])(str, “abc”);
break;
//…
}
}
Const 類型的成員函數
成員指針的類型應該與成員函數類型一致。上面例子中的pmf 可以指向A的任意函數,只要該函數不是const類型。如下所示,如果將touppercase()的地址分配給pmf,將導致編譯出錯,因為touppercase() 的類型是const。
Class A
{
public:
void strpcy(char *, const char *);
void strcat(char *, const char *);
void touppercase(char *, const char*) const;
};
pmf=&A::touppercase; //出錯,類型不匹配
//解決的方法是聲明一個const類型的成員指針:
void (A::pcmf)(char *, const char *) const;
pcmf=&A::touppercase; // 現在可以了
有些差勁的編譯器允許一個非const類型的成員指針指向const類型的成員函數。這在標準C++是不允許的。