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如何使用指向类的成员函数的指针(详解!)

2015-05-07 20:36 274 查看
本文转自lishuhuakai的博客

我们首先复习一下”指向函数的指针”如何使用?

  void print()
  {
  }
  void (*pfun)(); //声明一个指向函数的指针,函数的参数是 void,函数的返回值是 void
  pfun = print;   //赋值一个指向函数的指针
  (*pfun)();    //使用一个指向函数的指针


比较简单,不是吗? 为什么 *pfun 需要用 ( ) 扩起来呢?

因为 * 的运算符优先级比 ( ) 低,如果不用 ( ) 就成了 *( pfun( ) ).

指向类的成员函数的指针不过多了一个类的限定而已!

  class A
  {
  void speak(char *, const char *);
  };
  
  void main()
  {
  A a;
  void (A::*pmf)(char *, const char *);//指针的声明
  pmf = &A::speak; //指针的赋值
  }


一个指向类 A 成员函数的指针声明为:

void (A::*pmf)(char *, const char *);


声明的解释是:

pmf 是一个指向 A 成员函数的指针,返回无类型值,函数带有二个参数,参数的类型分别是 char *和 const char *。除了在星号前增加 A::,与声明外部函数指针的方法一样。一种更加高明的方法是使用类型定义:例如,下面的语句定义了 PMA 是一个指向 A 成员函数的指针,函数返回无类型值,函数参数类型为 char *和 const char *:

typedef void(A::*PMA)(char *, const char *);
PMA pmf= &A::strcat; // pmf 是 PMF 类型(类 A 成员指针)的变量


下面请看关于指向类的成员函数的使用示例:

#include <iostream>
using namespace std;

class Person
{
public:
/*这里稍稍注意一下,我将speak()函数设置为普通的成员函数,而hello()函数设置为虚函数*/
int value;
void speak()
{
cout << "I am a person!" << endl;
printf ("%d\n", &Person::speak); /*在这里验证一下,输出一下地址就知道了!*/
}
virtual void hello()
{
cout << "Person say \"Hello\"" << endl;
}
Person()
{
value = 1;
}

};

class Baizhantang: public Person
{
public:
void speak()
{
cout << "I am 白展堂!" << endl;
}
virtual void hello()
{
cout << "白展堂 say \"hello!\"" << endl;
}
Baizhantang()
{
value = 2;
}
};

typedef void (Person::*p)();//定义指向Person类无参数无返回值的成员函数的指针
typedef void (Baizhantang::*q)();//定义指向Baizhantang类的无参数无返回值的指针

int main()
{
Person pe;
int i = 1;
p ip;
ip = &Person::speak;    //ip指向Person类speak函数
(pe.*ip)();     //这个是正确的写法!

//--------------------------------------------
//  result : I am a Person!
//           XXXXXXXXXX(表示一段地址)
//--------------------------------------------

/*
*下面是几种错误的写法,要注意!
*       pe.*ip();
*       pe.(*ip)();
*       (pe.(*ip))();
*/

Baizhantang bzt;

q iq = (void (Baizhantang::*)())ip; //强制转换
(bzt.*iq)();

//--------------------------------------------
//  result : I am a Person!
//           XXXXXXXXXX(表示一段地址)
//--------------------------------------------

/*  有人可能会问了:ip明明被强制转换成了Baizhantang类的成员函数的指针,为什么输出结果还是:
* I am a Person!在C++里面,类的非虚函数都是采用静态绑定,也就是说类的非虚函数在编译前就已经
*确定了函数地址!ip之前就是指向Person::speak函数的地址,强制转换之后,只是指针类型变了,里面
*的值并没有改变,所以调用的还是Person.speak函数,细心的家伙会发现,输出的地址都是一致的.
*这里要强调一下:对于类的非静态成员函数,c++编译器会给每个函数的参数添加上一个该类的指针this,这也
*就是为什么我们在非静态类成员函数里面可以使用this指针的原因,当然,这个过程你看不见!而对于静态成员
*函数,编译器不会添加这样一个this。
*/

iq = &Baizhantang::speak;   /*iq指向了Baizhantang类的speak函数*/
ip = (void (Person::*)())iq;    /*ip接收强制转换之后的iq指针*/
(bzt.*ip)();

//--------------------------------------------
//  result : I am 白展堂!
//--------------------------------------------

(bzt.*iq)();//这里我强调一下,使用了动态联编,也就是说函数在运行是才确定函数地址!

//--------------------------------------------
//  result : I am 白展堂!
//--------------------------------------------

/*这一部分就没有什么好讲的了,很明白了!由于speak函数是普通的成员函数,在编译时就知道
*到了Baizhantang::speak的地址,因此(bzt.*ip)()会输出“I am 白展堂!”,即使iq被强制转换
*成(void (Person::*)())类型的ip,但是其值亦未改变,(bzt.*iq)()依然调用iq指向处的函数
*即Baizhantang::speak.
*/

/*好了,上面讲完了普通成员函数,我们现在来玩一点好玩的,现在来聊虚函数*/
ip = &Person::hello;    /*让ip指向Person::hello函数*/
(pe.*ip)();

//--------------------------------------------
//  result : Person say "Hello"
//--------------------------------------------

(bzt.*ip)();

//--------------------------------------------
//  result : 白展堂 say "Hello"
//--------------------------------------------

/*咦,这就奇怪了,为何与上面的调用结果不类似?为什么两个调用结果不一致?伙伴们注意了:
*speak函数是一个虚函数,前面说过虚函数并不是采用静态绑定的,而是采用动态绑定,所谓动态
*绑定,就是函数地址得等到运行的时候才确定,对于有虚函数的类,编译器会给我们添加一个指针
*vptr,指向一个虚函数表vptl,vptl里面存放着虚函数的地址,子类继承父类的时候,也会继承这样
*一个指针,如果子类复写了虚函数,那么该表中该虚函数地址将会由父类的虚函数地址替换成子类虚
*函数地址,编译器会把(pe.*ip)()转化成为(pe.vptr[1])(pe),加上动态绑定,结果会输出:
*       Person say "Hello"
*(bzt.*ip)()会被转换成(bzt.vptr[1])(pe),自然会输出:
*       白展堂 say "Hello"
*ps:这里我没法讲得更详细,因为解释起来肯定是很长很长的,感兴趣的话,我推荐两本书你去看一看:
*   第一本是侯捷老师的<深入浅出MFC>,里面关于c++的虚函数特性讲的比较清楚;
*   第二本是侯捷老师翻译的<深度探索C++对象模型>,一听名字就知道,讲这个就更详细了;
*当然,不感兴趣的同学这段解释可以省略,对与使用没有影响!
*/

iq = (void (Baizhantang::*)())ip;
(bzt.*iq)();

//--------------------------------------------
//  result : 白展堂 say "Hello"
//--------------------------------------------

system("pause");
return 0;
}
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