C++指針怎么調(diào)用類成員函數(shù)

本篇內(nèi)容介紹了“C++指針怎么調(diào)用類成員函數(shù)”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠?qū)W有所成！

在編程工作中常會遇到在一個“類”中通過函數(shù)指針調(diào)用成員函數(shù)的要求，如，當在一個類中使用了C++標準庫中的排序函數(shù)qsort時，因qsort參數(shù)需要一個“比較函數(shù)”指針，如果這個“類”使用某個成員函數(shù)作“比較函數(shù)”，就需要將這個成員函數(shù)的指針傳給qsort供其調(diào)用。本文所討論的用指針調(diào)用 “類”的成員函數(shù)包括以下三種情況：

（1）．將 “類”的成員函數(shù)指針賦予同類型非成員函數(shù)指針，如：

例子1

#include <stdlib.h>  typedef void (*Function1)( ); //定義一個函數(shù)指針類型。  Function1 f1;  class Test1  {  　public:   //&hellip;被調(diào)用的成員函數(shù)。  void Memberfun1( ){ printf("%s \n","Calling Test3::Memberfun2 OK");}; //   void Memberfun2()  {  　f1=reinterpret_cast<Function1>(Memberfun1);//將成員函數(shù)指針賦予f1。編譯出錯。  　f1();  }  //&hellip;  };  int main()  {  　Test1 t1;  　t1.Memberfun2();  　return 0;  }

（2） 在一個“類”內(nèi)，有標準庫函數(shù)，如qsort， 或其他全局函數(shù)，用函數(shù)指針調(diào)用類的成員函數(shù)。如：

例子2：

#include <stdlib.h>  class Test2  {  private:   int data[2];   //&hellip;  public:  //&hellip;  int __cdecl Compare(const void* elem1, const void* elem2) //成員函數(shù)。  {   printf("%s \n","Calling Test2::Memberfun OK");  return *((int*)elem1)- *((int*)elem2) ;   }  void Memberfun()   {   data[0]=2; data[1]=5;  qsort( data, 2, sizeof(int), Compare); //標準庫函數(shù)調(diào)用成  //員函數(shù)。編譯出錯。  }  //&hellip;  };  int main( )  {  Test2 t2;  t2.Memberfun(); //調(diào)用成員函數(shù)。  return 0;  }

（3）同一個“類”內(nèi)，一個成員函數(shù)調(diào)用另一個成員函數(shù)， 如：

例子3：

#include "stdlib.h"  class Test3  {  public:  //…  void Memberfun1( void (* f2)( ) ) { f2( ) ;} //成員函數(shù)1調(diào)用成員函數(shù)//2。  void Memberfun2( ) { printf("%s \n","Calling Test3::Memberfun2 OK");} //成員函數(shù)2。  void Memberfun3( ) { Memberfun1( Memberfun2);} // 編譯出錯   //…  };  int main( )  {  Test3 t3;  t3.Memberfun3(); //調(diào)用成員函數(shù)。  return 0;  }

以上三種情況的代碼語法上沒有顯著的錯誤，在一些較早的編譯環(huán)境中，如，VC++ 4.0， 通?？梢跃幾g通過，或至多給出問題提醒（Warning）。后來的編譯工具，如，VC++6.0和其他一些常用的C++編譯軟件，不能通過以上代碼的編譯， 并指出錯誤如下(以第三種情況用VC++ 6.0編譯為例)：

error C2664: 'Memberfun1' : cannot convert parameter 1 from 'void (void)' to 'void (__cdecl *)(void)'
None of the functions with this name in scope match the target type

即：Memberfun1參數(shù)中所調(diào)用的函數(shù)類型不對。

按照以上提示，僅通過改變函數(shù)的類型無法消除錯誤，但是，如果單將這幾個函數(shù)從類的定義中拿出來，不作任何改變就可以消除錯誤通過編譯， 仍以第三種情況為例，以下代碼可通過編譯:

#include <stdlib.h>  void Memberfun1( void (* f2)( ) ) { f2( ) ;} //原成員函數(shù)1調(diào)用成員函數(shù)//2。  void Memberfun2( ) { printf("%s \n","Calling Test3::Memberfun2 OK");} //原成員函數(shù)2。  void Memberfun3( ) { Memberfun1( Memberfun2);}  int main( )  {  Memberfun3 ();  return 0;  }

第1、 2種情況和第3種情況完全相同。

由此可以的得出結(jié)論，以上三種情況編譯不能通過的原因表面上并不在于函數(shù)類型調(diào)用不對，而是與 “類”有關。沒通過編譯的情況是用函數(shù)指針調(diào)用了 “類”的成員函數(shù)，通過編譯的是用函數(shù)指針調(diào)用了非成員函數(shù)，而函數(shù)的類型完全相同。那么， “類”的成員函數(shù)指針和非成員函數(shù)指針有什么不同嗎？

在下面的程序中，用sizeof()函數(shù)可以查看各種“類”的成員函數(shù)指針和非成員函數(shù)指針的長度（size）并輸出到屏幕上。

#include "stdafx.h"  #include <iostream>  #include <typeinfo.h>  class Test; //一個未定義的類。  class Test2 //一個空類。  {  };  class Test3 //一個有定義的類。  {  　public:  //...  void (* memberfun)();  void Memberfun1( void (* f2)( ) ) { f2( ) ;} //成員函數(shù)1調(diào)用成員函數(shù)//2。  void Memberfun2( );//成員函數(shù)2。  //&hellip;  };  class Test4: virtual Test3 ,Test2 //一個有virtual繼承的類（derivative class）。  {  　public:  void Memberfun1( void (* f2)( ) ) { f2( ) ;}   };  class Test5: Test3,Test2 //一個繼承類（derivative class）。  {  　public:  void Memberfun1( void (* f2)( ) ) { f2( ) ;}   };   int main()  {  　std::cout <<"一般函數(shù)指針長度= "<< sizeof(void(*)()) << '\n';  　std::cout <<"-類的成員函數(shù)指針長度-"<<'\n'<<'\n';  　std::cout <<"Test3類成員函數(shù)指針長度="<< sizeof(void(Test3::*)())<<'\n'<<'\n';  　std::cout <<"Test5類成員函數(shù)指針長度="<<sizeof(void (Test5:: *)())<<'\n';  　std::cout <<"Test4類成員函數(shù)指針長度="<<sizeof(void (Test4:: *)())<<'\n';  　std::cout <<"Test類成員函數(shù)指針長度="<<sizeof(void(Test::*)()) <<'\n';  　return 0;  }

輸出結(jié)果為（VC++6.0編譯，運行于Win98操作系統(tǒng)，其他操作系統(tǒng)可能有所不同）：

• 一般非成員函數(shù)指針長度= 4

• -類的成員函數(shù)指針長度-

• Test3類成員函數(shù)指針長度=4

• Test5類成員函數(shù)指針長度=8

• Test4類成員函數(shù)指針長度=12

• Test類成員函數(shù)指針長度=16

以上結(jié)果表明，在32位Win98操作系統(tǒng)中，一般函數(shù)指針的長度為4個字節(jié)（32位），而類的成員函數(shù)指針的長度隨類的定義與否、類的繼承種類和關系而變，從無繼承關系類（Test3）的4字節(jié)（32位）到有虛繼承關系類（Virtual Inheritance）（Test4）的12字節(jié)（96位），僅有說明(declaration)沒有定義的類（Test）因為與其有關的一些信息不明確成員函數(shù)指針最長為16字節(jié)（128位）。顯然， 與一般函數(shù)指針不同，指向“類”的成員函數(shù)的指針不僅包含成員函數(shù)地址的信息，而且包含與類的屬性有關的信息，因此，一般函數(shù)指針和類的成員函數(shù)指針是根本不同的兩種類型，當然，也就不能用一般函數(shù)指針直接調(diào)用類的成員函數(shù)，這就是為什么本文開始提到的三種情況編譯出錯的原因。盡管使用較早版本的編譯軟件編譯仍然可以通過，但這會給程序留下嚴重的隱患。

至于為什么同樣是指向類的成員函數(shù)的指針，其長度竟然不同，從32位到128位，差別很大，由于沒有看到微軟官方的資料只能推測VC++6.0在編譯時對類的成員函數(shù)指針進行了優(yōu)化，以盡量縮短指針長度，畢竟使用128位或96位指針在32位操作系統(tǒng)上對程序性能會有影響。但是，無論如何優(yōu)化，類的成員函數(shù)指針包含一定量的對象（Objects）信息是確定的。其他的操作系統(tǒng)和編譯軟件是否進行了類似的處理，讀者可以用以上程序自己驗證。

那么，當需要時，如何用指針調(diào)用類的成員函數(shù)？可以考慮以下方法：

（1） 將需要調(diào)用的成員函數(shù)設為static 類型，如：在前述例子2中，將class Test2 成員函數(shù)Compare 定義前加上static 如下（黑體為改變之處）：

class Test2  {  //….  int static __cdecl Compare(const void* elem1, const void* elem2) //成員函數(shù)。  //其他不變  }

改變后的代碼編譯順利通過。原因是，static 類型的成員函數(shù)與類是分開的，其函數(shù)指針也不包含對象信息，與一般函數(shù)指針一致。這種方法雖然簡便，但有兩個缺點：1、被調(diào)用的函數(shù)成員定義內(nèi)不能出現(xiàn)任何類的成員（包括變量和函數(shù)）；2、由于使用了static 成員，類在被繼承時受到了限制。

（2） 使用一個函數(shù)參數(shù)含有對象信息的static 類型的成員函數(shù)為中轉(zhuǎn)間接地調(diào)用其他成員函數(shù)，以例3為例，將類Test3作如下修改（黑體字為修改之處），main（）函數(shù)不變，則可順利通過編譯：

class Test3  {  　public:  //…  void static __cdecl Helper(Test3* test3)  {  　test3->Memberfun2();  }  void Memberfun1( void (* f2)(Test3*)) { f2(this) ;} //將對象信息傳給Helper函數(shù)。  void Memberfun2( ) {printf("%s \n","Calling Test3::Memberfun2 OK"); } //成員函數(shù)2。  void Memberfun3( ) { Memberfun1( Helper);}   //…  };

這種間接方式對成員函數(shù)沒有任何限制，克服了***種方法成員函數(shù)不能使用任何類的成員的缺點，但由于有static 成員，類的繼承仍受到制約。

（3）使用一個全程函數(shù)（global function）為中轉(zhuǎn)間接調(diào)用類的成員函數(shù)，仍以例3為例，將代碼作如下修改（VC++6.0編譯通過）：

class Test3;  void __cdecl Helper(Test3* test3);  class Test3  {  　public:  //…  void Memberfun1( void (* f2)(Test3*)) { f2(this) ;} //成員函數(shù)1調(diào)用成員函數(shù)//2。  void Memberfun2( ) {printf("%s \n","Calling Test3::Memberfun2 OK"); } //成員函數(shù)2。  void Memberfun3( ) { Memberfun1( Helper);}   //…  };   void __cdecl Helper(Test3* test3)  {  　test3->Memberfun2();  };

這個方法對成員函數(shù)沒有任何要求，但是需要較多的代碼。

除上述三種方法外還有其他方法，如， 可以在匯編層面上修改代碼解決上述問題等，不屬于本文范圍。

“C++指針怎么調(diào)用類成員函數(shù)”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關的知識可以關注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實用文章！