另外，指向虛函數(shù)的函數(shù)指針在涉及到多繼承和指針強轉(zhuǎn)的問題時，使用不當(dāng)會踩到大坑：

1. 不要使用 static_cast將繼承類的成員函數(shù)指針賦值給基類成員函數(shù)指針，如果一定要使用，首先確定沒有問題。（這條可能會限制代碼的可擴展性。）
2. 如果一定要使用 static_cast, 注意不要使用多繼承。
3. 如果一定要使用多繼承的話，不要把一個基類的成員函數(shù)指針賦值給另一個基類的函數(shù)指針。
4. 單繼承要么全部不使用虛函數(shù)，要么全部使用虛函數(shù)。不要使用非虛基類，卻讓子類包含虛函數(shù)。

這里我們只提一下結(jié)論，具體這些坑出現(xiàn)的原因，感興趣的可以看看這篇比較深入的文章：https://blog.csdn.net/ym19860303/article/details/8586971

能否搞出指向構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的函數(shù)指針？

我反正是沒聽說過有這么用的

我知道你想都沒這么想過

但是總有SB面試會這么問你......

答案是不行，C++標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定：The address of a constructor or destructor shall not be taken.

也可以隨便寫一個驗證一下，編譯報錯也很明確：

語法總結(jié)

類函數(shù)指針的語法相當(dāng)嚴格：

對于類內(nèi)成員的函數(shù)指針的使用和獲取，要注意的是：

1. 不能使用括號：例如 &(ClassName::foo)不對。
2. 必須有限定符：例如 &foo不對。即使在類 ClassName的作用域內(nèi)也不行。
3. 必須使用取地址符號：例如直接寫 ClassName::foo不行。（雖然普通函數(shù)指針可以這樣）

所以，必須要這樣寫：&ClassName::foo。

對于類內(nèi)成員函數(shù)指針的調(diào)用，還要注意：(t.*fptr)();和(pt->*fptr)();必須要加括號

因為調(diào)用的優(yōu)先級比.*，->*高，不加括號就成了：t.*fptr();，這其實相當(dāng)于：t.*(fptr());。

把后面當(dāng)成一個整體，然而fptr并不是一個函數(shù)，編譯會直接失敗。

::* .* ->*并不只是針對函數(shù)指針，如果在類外部聲明指向類內(nèi)成員「變量」的指針的話，也要用這幾個操作符才行。

一個非常簡單的實例

class Test
{
public :
    void function (){cout << "member function " << endl;}           // 類成員函數(shù)
    static void s_function(){cout << "static function " << endl;}   // 類靜態(tài)成員函數(shù)
};

int main()
{
    Test t;             // 類對象
    Test *pt = &t;      // 對象指針
    t.function();       // 通過對象調(diào)用成員函數(shù)
    Test::s_function(); // 調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)
    void (*s_fptr)() = &Test::s_function;           // 靜態(tài)成員函數(shù)指針
    s_fptr();                                       // 通過 靜態(tài)成員函數(shù)指針調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)
    void (Test::*fptr)() = &Test::function;         // 成員函數(shù)指針
    (t.*fptr)();                                    // 經(jīng)由對象的成員函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)
    (pt->*fptr)();                                  // 經(jīng)由對象指針的成員函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)                    
    return 0;
} 

應(yīng)用場景

函數(shù)指針的應(yīng)用在生產(chǎn)實踐中其實是非常廣泛的。

網(wǎng)上很多關(guān)于函數(shù)指針的應(yīng)用場景的講解都會自己設(shè)計個場景講解一小段。

我這里就不班門弄斧了，給大家找?guī)讉€我工作中遇見過的開源項目，看看他們的函數(shù)指針是怎么用的：

應(yīng)用場景一、轉(zhuǎn)移表：

玩過linux的同學(xué)一定都用敲很多命令，有些命令行工具特別強大，比如像什么sed，awk等等。

這些工具無一例都可以對復(fù)雜的命令行參數(shù)進行精準(zhǔn)解析。

如果你自己寫過命令行解析的程序就會發(fā)現(xiàn)這并不是一件容易的事情。

我在研究多線程打包的時候有看過dpkg的源碼。這里可以簡單講一下：（代碼來源：https://git.dpkg.org/git/dpkg/dpkg.git）

dpkg是Linux Debian系系統(tǒng)自帶的包管理工具，管理整個系統(tǒng)的安裝包安裝卸載，常見的用法有：

• dpkg -i 包名 或 dpkg --install 包名安裝
• dpkg -l 列出所有包詳細信息
• dpkg -l 包名 列出指定包詳細信息
• dpkg --purge 軟件名 或者 dpkg -P 軟件名 卸載軟件
• 復(fù)雜一點的組合用法： dpkg -D2 --ignore-depends=libgtk --force -i 包名 等等。

像這種命令工具的邏輯如果讓我寫，指定滿屏幕的if else把自己也繞暈。

但是在dpkg的源碼里，就用了一種比較高端的玩法

（其實大多數(shù)命令行工具在解析命令參數(shù)的時候都有用這種辦法，這里我為了好懂一點有所改動，源碼比這個還要晦澀很多，純C的項目屬實有點難啃）：

struct cmdinfo {                // 命令結(jié)構(gòu)體，每一種命令對應(yīng)一個實例，存放命令本身的字符串以及執(zhí)行的函數(shù)指針等
  const char *olong;
  char oshort;

  /*
   * 0 = Normal    (-o, --option)
   * 1 = Standard value   (-o=value, --option=value or
   *      -o value, --option value)
   * 2 = Option string continued (--option-value)
   */
  int takesvalue;
  int *iassignto;
  const char **sassignto;
  void (*call)(const struct cmdinfo*, const char *value);

  int arg_int;
  void *arg_ptr;

  action_func *action;
};
// ........
//兩個宏，就是簡化一下寫法而已。
#define ACTION(longopt, shortopt, code, func) \
 { longopt, shortopt, 0, NULL, NULL, setaction, code, NULL, func }
#define ACTIONBACKEND(longopt, shortopt, backend) \
 { longopt, shortopt, 0, NULL, NULL, setaction, 0, (void *)backend, execbackend }

// 指令的結(jié)構(gòu)體數(shù)組，dpkg所有支持的參數(shù)都收錄在這里。
static const struct cmdinfo cmdinfos[]= {
#define ACTIONBACKEND(longopt, shortopt, backend) \
 { longopt, shortopt, 0, NULL, NULL, setaction, 0, (void *)backend, execbackend }

  ACTION( "install",                        'i', act_install,              archivefiles    ),
  // ......
  ACTION( "remove",                         'r', act_remove,               packages        ),
  ACTION( "purge",                          'P', act_purge,                packages        ),
  ACTIONBACKEND( "list",                    'l', "dpkg-query"),
  // ......
  { "ignore-depends",    0,   1, NULL,          NULL,      set_ignore_depends, 0 },
  // .......
  { "debug",             'D', 1, NULL,          NULL,      set_debug,     0 },
  { "help",              '?', 0, NULL,          NULL,      usage,         0 },
  { "version",           0,   0, NULL,          NULL,      printversion,  0 },
  // .......
  { NULL,                0,   0, NULL,          NULL,      NULL,          0 }
};

乍一看有點眼暈，沒事，一步一步來：

ACTION和ACTIONBACKEND都是宏，最后他們都變成了一個cmdinfo結(jié)構(gòu)體的定義。所以可以看做和它下面的一樣。

這段程序為了能實現(xiàn)不同的參數(shù)對應(yīng)不同的處理，用了一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組

每一個結(jié)構(gòu)體里面，存了固定的命令行參數(shù)和他對應(yīng)的處理函數(shù)的「函數(shù)指針」。比如說這行：

ACTION( "install",                        'i', act_install,              archivefiles    ),

這個ACTION是個宏定義，它替換后的樣子就是：

{ "install", 'i', 0, NULL, NULL, setaction, act_install,NULL, archivefiles },

其他不用管，你只需要知道程序會自動解析這個結(jié)構(gòu)體

第一個install代表如果匹配到--install的寫法，第二個i表示匹配到-i的寫法。所以命令里-i和--install是一樣的操作

最后一個參數(shù)archivefiles就是如果匹配到前面的參數(shù)，要執(zhí)行的函數(shù)（這是個「函數(shù)指針」，所以可以直接傳遞函數(shù)名進去）。

至于解析的具體的實現(xiàn)，其實你都不用太關(guān)注細節(jié)，你只需要知道這么寫能實現(xiàn)功能就可以。

dpkg在執(zhí)行的時候，main函數(shù)把接收到的所有參數(shù)都交給解析函數(shù)處理

解析函數(shù)就會拿出每一組參數(shù)，并且遍歷這個結(jié)構(gòu)體數(shù)組去比對

如果匹配到了。直接調(diào)用對應(yīng)的函數(shù)指針。

最后的效果就是，當(dāng)程序檢測到你傳遞了-i或者--install參數(shù)時，就調(diào)用archivefiles執(zhí)行相應(yīng)的功能

那么現(xiàn)在如果讓你給dpkg命令行添加一個參數(shù)的支持，比如說打印一句hello world你怎么做？

你只需要寫一個名為hello的函數(shù)，然后把參數(shù)和函數(shù)名添加在這個結(jié)構(gòu)體數(shù)組里就可以

解析是全自動而且可靈活擴展的，你根本不需要知道太多細節(jié)，也不需要做任何多余的改動：

int hello_world(const char * const *argv) // 函數(shù)簽名要和定義好的函數(shù)指針保持一致
{
  printf("hello world!\n");
  exit(0);          // 因為只打印信息，阻止dpkg的后續(xù)代碼執(zhí)行，這里直接退出
}
// ...... 
static const struct cmdinfo cmdinfos[]= {
  // .......
  { "hello",            'H',  0, NULL,          NULL,      hello_world, 0 }, // 新添加的一行，位置只要在結(jié)尾行上面就行
  // .......
  { NULL,                0,   0, NULL,          NULL,      NULL,          0 }
};

運行結(jié)果：

在這里函數(shù)指針就為這種靈活的調(diào)用方式提供了強有力的支持！

這個功能實現(xiàn)的核心，就是在結(jié)構(gòu)體里存放了一個函數(shù)指針變量。

在代碼執(zhí)行的時候，通過匹配到不同的參數(shù)，就找不同的函數(shù)調(diào)用來執(zhí)行不同的功能。

相比于寫if else switch case，這種寫法不僅高端而且靈活高效，擴展性又非常好，而且還很簡潔易讀（對于有一定基礎(chǔ)的同學(xué)而言）

很多網(wǎng)上的資料對于轉(zhuǎn)移表的講解，都是一個單純的函數(shù)指針數(shù)組，這里是一個相對復(fù)雜點的“包含函數(shù)指針的結(jié)構(gòu)體數(shù)組”，我也把他歸為轉(zhuǎn)移表里面了。
我個人認為這么歸類是合理的，但是因為沒找到官方有“轉(zhuǎn)移表”的說法和明確定義，不知道這里這么歸類是否合適。關(guān)于這一點歡迎感興趣的小伙伴調(diào)研補充。

應(yīng)用場景二、回調(diào)函數(shù)

二.1 函數(shù)指針回調(diào)

linux系統(tǒng)編程中，可以使用signal函數(shù)讓程序具備處理內(nèi)置系統(tǒng)信號的能力。

比如像這樣一個程序(linux上玩，windows編不過哦)：

#include <iostream>
#include "signal.h"
using namespace std;

void ctrl_c_is_pressed(int signo)
{
 cout << "小朋友，你是否有很多問號？" << endl;
}

int main()
{
 signal(SIGINT,ctrl_c_is_pressed);
 while(true);
    return 0;
} 

它執(zhí)行起來效果會非常詭異，你會發(fā)現(xiàn)萬能的Ctrl+C停不掉它：

這就是一個經(jīng)典的回調(diào)函數(shù)的應(yīng)用，我們通過signal函數(shù)給信號SIGINT（也就是Ctrl+C被按下時，系統(tǒng)實際發(fā)送的信號）注冊了一個處理函數(shù)ctrl_c_is_pressed

每當(dāng)程序收到SIGINT信號時，它就會執(zhí)行我們注冊的這個函數(shù)。（如果我們沒有注冊，他會執(zhí)行系統(tǒng)內(nèi)置的默認行為，也就是中斷程序）

我這里說的回調(diào)函數(shù)，就是通過函數(shù)指針來實現(xiàn)的，你可以看到我在注冊的時候直接傳了函數(shù)名稱進去，并把它和SIGINT信號綁定到了一起。

然后每當(dāng)程序收到SIGINT信號的時候，他就會調(diào)用我們注冊好的函數(shù)。（回調(diào)回調(diào)，就是這個意思）

其實在Linux系統(tǒng)源碼中，signal的函數(shù)原型是這樣的（Ubuntu 16.04，不同系統(tǒng)會有差異）：

/* Set the handler for the signal SIG to HANDLER, returning the old
   handler, or SIG_ERR on error.
   By default `signal' has the BSD semantic.  */
__BEGIN_NAMESPACE_STD
#ifdef __USE_MISC
extern __sighandler_t signal (int __sig, __sighandler_t __handler)
     __THROW;
#else

拋去你不認識的部分，只看函數(shù)聲明：__sighandler_t signal (int __sig, __sighandler_t __handler);這個__sighandler_t你再往下挖就會驚喜的發(fā)現(xiàn)：

/* Type of a signal handler.  */
typedef void (*__sighandler_t) (int);

這下認識了吧，signal就是一個返回函數(shù)指針的函數(shù)，他還包含兩個參數(shù)，一個是int，另一個是函數(shù)指針。

這個函數(shù)指針可以指向一個參數(shù)為int,返回為空的函數(shù)，所以我們上面寫的ctrl_c_is_pressed可以直接傳進去

在很多文章里或者有些舊版的代碼里寫的都是這樣的：

void (*signal(int signo, void (*func)(int)))(int);

其實就是上面，沒有typedef的版本。

二.2 類成員函數(shù)指針回調(diào)

上面這個是函數(shù)指針回調(diào)，下面看一個類成員函數(shù)指針的回調(diào)。

相信不少小伙伴在大學(xué)的時候多多少少玩過cocos2d，unity3d之類的做過小游戲。

這里簡單拉出cocos2d-x的按鍵回調(diào)的代碼看看它是怎么應(yīng)用函數(shù)指針的：

使用cocos2d做游戲，如果你想在游戲屏幕上加一個按鈕，你需要這么寫：

CCMenuItemImage *pCloseItem = CCMenuItemImage::create(
                                    "CloseNormal.png",                              // 正常狀態(tài)顯示的圖片
                                    "CloseSelected.png",                            // 被按下時顯示的圖片
                                    this,                                           // 回調(diào)的執(zhí)行者
                                    menu_selector(HelloWorld::menuCloseCallback));  // 回調(diào)執(zhí)行的操作。

這里最重要的是后面兩個參數(shù)，分別是回調(diào)的執(zhí)行者和執(zhí)行的函數(shù)名。

你可以從功能上來理解：我們點擊一個按鈕，就要觸發(fā)某個功能，比如開始游戲，關(guān)閉游戲等等。

這個功能的觸發(fā)需要兩個要素：「【誰】【做什么事情】」

所以這里每一個按鈕生成的時候，都需要指定兩個必要的參數(shù)，一個是“誰”，另一個就是“做什么”。

只要你指定過這兩個參數(shù)，代碼底層會自動處理，在按鈕被點擊的時候，就讓“誰”執(zhí)行“指定操作”。

比如我們上面的代碼，就是讓“當(dāng)前窗體”執(zhí)行“關(guān)閉操作”。

和上面的signal注冊回調(diào)本質(zhì)上是一樣的，不同的是，這里的回調(diào)是跨類回調(diào)，你需要在CCMenuItemImage這個類里，調(diào)用其他類里面的某個函數(shù)

上面我們也講了，非靜態(tài)的成員函數(shù)在指針調(diào)用，必須要傳遞this指針。所以這種回調(diào)機制至少要傳兩個參數(shù)，一個是函數(shù)地址，一個是this指針。

這種跨類回調(diào)也是函數(shù)指針的一個經(jīng)典應(yīng)用，而且在編程實踐中的應(yīng)用可以說非常廣泛。

這里只簡單說明一下這種跨類回調(diào)的場景下，用到了函數(shù)指針。至于他底層的實現(xiàn)的機制，詳解的話足夠單拉一篇文章了，這里先留個坑，后期寫好補上。

上面看到的是cocos2d-x 2.X版本的寫法，這也是官網(wǎng)上可以下載到的第二代中最新的2.2.6的版本。官方早就已經(jīng)不再維護，不過用作代碼的研讀和學(xué)習(xí)非常有用。

如果你能看懂我上面的講解就會明白，cocos2d-x 這個版本的代碼可讀性非常好，我感覺非常適合我這種稍微有點基礎(chǔ)的初學(xué)者學(xué)習(xí)。

到了3.x版本里（我下的3.17.2），這種跨類的回調(diào)機制玩法也早已換成了風(fēng)騷萬倍的C++11的玩法：

auto closeItem = MenuItemImage::create(
                        "CloseNormal.png",
                        "CloseSelected.png",
                        CC_CALLBACK_1(HelloWorld::menuCloseCallback,this));

感覺寫法上差別好像不太大，其實底層的實現(xiàn)完全換了一種機制。上面2.X版本，使用的跨類函數(shù)指針進行回調(diào)。下面這種CC_CALLBACK_1寫法，底層已經(jīng)是C++11的bind+std::function了

應(yīng)用場景三、反射

上面這段cocos2d創(chuàng)建按鈕的代碼，如果有同學(xué)用過cocos2d-java的話就會知道，在java里等價的寫法應(yīng)該是這樣的：

CCMenuItemImage closeMenu = CCMenuItemImage.item(
                                    "CloseNormal.png", 
                                    "CloseSelected.png", 
                                    this, 
                                    "close");

注意這個地方最后一個參數(shù)，在C++中它要傳一個函數(shù)指針，不過到j(luò)ava里，它傳一個函數(shù)名的字符串就可以了，這個close就是函數(shù)名。

這里就是用了java的反射機制，可以直接把字符串映射成真正的函數(shù)地址并實現(xiàn)調(diào)用。

在C++當(dāng)中，語言本身并不提供反射機制。但是仍然可以通過函數(shù)指針實現(xiàn)，在很多C++實現(xiàn)的中間件中都有反射的實現(xiàn)，我平時了解到的，使用C++實現(xiàn)的最完善的動態(tài)反射機制當(dāng)屬Q(mào)t的QMetaObject::invokeMethod();

反射最大的好處，就是讓你的代碼一般人輕易看不懂，IDE里Ctrl+鼠標(biāo)左鍵跳轉(zhuǎn)不過去。
維護難度一上來，你的價值就體現(xiàn)出來了，等待你的將是升職加薪，迎娶白富培走向人生....扯遠了。

反射最大的好處，是讓你的代碼靈活度和可擴展性大大提升。不過相對的，可維護性也有一定的損失。

有了反射之后，你完全可以通過QMetaObject::invokeMethod("function_name");來進行函數(shù)調(diào)用。

之所以說這么做靈活，是因為字符串足夠靈活。

比如你寫了十個函數(shù)，名字分別是function_1、function_2、function_3、function_4.....

為了實現(xiàn)分別調(diào)用，沒有反射你就需要寫十次調(diào)用或者用轉(zhuǎn)移表

有了反射，你可以用字符串拼接的方式"function_"+i 拼出函數(shù)名，然后invokeMethod來調(diào)用。

和上面的cocos2d一樣，這里就先了解一下反射這個函數(shù)指針的應(yīng)用場景就好，就不深入講實現(xiàn)原理了。

（實在是因為Qt這個invokeMethod的實現(xiàn)機制啃了一次不得要領(lǐng)，就不敢深入瞎講了。）

最后

以上就是本篇關(guān)于C++函數(shù)指針講解的全部內(nèi)容，一篇典型收藏吃灰系列的文章

就是簡單捋了一下函數(shù)指針的寫法、功能以及應(yīng)用

沒什么深度，所以應(yīng)該也沒什么嚴重的誤導(dǎo)和錯誤

上面提到了在cocos2d-x的新版本中用std::function代替了函數(shù)指針，這也是現(xiàn)在C++框架和應(yīng)用的主流寫法

C++11提供的std::function將從語法層面為函數(shù)指針的使用提供強大的支持，并且代碼的可讀性也明顯提升。

計劃將在近期再寫一篇文章對std::function進行一個簡單的梳理，會和本篇一樣沒什么難度深度，歡迎關(guān)注。

最后額外補充一個彩蛋：如果你需要一個聲明函數(shù)指針指向某個函數(shù)，但這個函數(shù)實在太過復(fù)雜以至于它的函數(shù)指針聲明你不會寫

那你可以直接：auto f = functionname（僅限C++11以上）

參考鏈接：

• https://blog.csdn.net/qq_42128241/article/details/81610124
• https://www.cnblogs.com/yangyuliufeng/p/10720417.html
• https://www.cnblogs.com/hellscream-yi/p/7943848.html
• https://blog.csdn.net/tangyangyu123/article/details/89978915
• https://blog.csdn.net/zhuxiufenghust/article/details/6543652?depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-2&utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-2
• https://www.cnblogs.com/yangjiquan/p/11465376.html
• https://www.xuebuyuan.com/1238896.html
• https://blog.csdn.net/shenhuxi_yu/article/details/75948887
• https://blog.csdn.net/qq_28773183/article/details/78262444
• https://isocpp.org/wiki/faq/pointers-to-members
• https://stackoverflow.com/questions/2402579/function-pointer-to-member-function
• https://www.codeguru.com/cpp/cpp/article.php/c17401/C-Tutorial-PointertoMember-Function.htm
• http://www.bubuko.com/infodetail-996525.html

參考書目：

• C Primer Plus
• C++ Primer