[cpp primer随笔] 12. 函数指针

本篇介绍C++中有关函数指针的概念。

C++中，函数也是一种类型。因此函数指针顾名思义，是一种指向函数类型的指针。

1. 函数指针的类型

对于一个函数而言，其类型由返回值与形参列表有关，而与具体的函数名无关。例如对于函数bool lengthCompare(const string &, const string &)而言，该函数的类型为bool(const string &, const string &)，那么一个指向该函数的指针的类型即为bool(*)(const string &, const string &)。

2. 通过函数指针调用函数

通过函数指针可以直接调用函数，而无需使用解引用获取函数对象引用（当然，额外使用解引用也是可以的）。

int print(const int &, const int &);

int (*p_func) (const int &, const int &) = print;

p_func(1, 2);
(*p_func)(1, 2); // 两种调用形式二者等价
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3. 函数指针形参

与数组一样，函数类型无法作为函数的形参，但是如果你在函数声明中写了一个函数类型，那么编译器会自动将其转换为对应函数指针的类型。

// 此二者等价
int test(int func(double, double));
int test(int (*func)(double, double));
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4. 函数指针返回值

函数类型同样无法作为函数的返回值类型，而且编译器无法自动将返回值中的函数类型转化为函数指针，这点与函数指针用作形参时的情况不同。

请看以下示例：

int (*f1(int))(int*, int);
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先解释下上述函数声明的含义，首先f1有形参列表(int)，因此是一个函数，函数的返回值类型是一个指针，指针的类型是一个类型为int(int*, int)函数。当然也可以简单的说，返回值类型为一个函数指针，类型为int(*)(int*, int)

代码里这么写定然会让阅读你代码的人，想对你杀之而后快。
简化这种情况下的函数声明，有几种方式：

1. 类型别名

   typedef int(int*, int) *functype;
   using functype = int(*)(int*, int); //二者等价
   
   functype f1(int); // 等价于上方的复杂函数声明
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2. 类型推导
   这种方法适用于已经存在想要的函数类型的函数声明，那么就可以使用decltype对其进行推导。需要注意的是，使用decltype直接对函数名推导会得到函数类型，要将其用作函数返回值的话，需要添加*以表示返回值是一个函数指针。

   int f(int*, int);
   decltype(f) *f1(int); // 等价于上面的复杂函数声明
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3. 尾置返回类型
   接下来要介绍一种C++ 11引入的语法糖。先直接用尾置返回类型展示一下上面函数声明的等价写法：

   auto f1(int) -> int(*)(int*, int);
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4.1 尾置返回类型（C++ 11）

尾置返回类型的写法适用于所有函数。只需将返回类型用auto表示，并在形参列表的后面加上->与实际返回值类型即可。从上面的例子中可以看到，整个返回值类型被移到了函数声明的尾部，清晰明了。

尾置返回类型是一种简化函数声明的有效手段，除了针对函数指针，对于复杂数组引用类型也有奇效。

// 返回类型为int(*)[10]的函数，其形参列表为(int i)
int (*func(int i))[10];
// 尾置返回类型的等价形式
auto func(int i) -> int(*)[10];
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