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C++：函数指针进阶（一）：包含数据和函数的函数指针-创新互联

1：函数指针的背景

我们先简单聊一下函数指针的背景，具体使用请参考我的这篇博客

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C++ ：函数： 函数指针_hongwen_yul的博客-博客

假设现在有这样一段代码：C/C++中可以使用指针指向一段代码，这个指针就叫函数指针，假设有这样一段代码、

// main.cpp
#includeint func(int a) {

    return a+1;
}


int main(){

    int (*f)(int) = func;
    printf("%p",f);
}

// 打印结果 ：400526

我们定义一个函数 func() ，然后使用指针变量 f 指向该函数，然后打印该变量f 指向的地址，代码是很简单的，然后我们编译一下，看下编译后生成的指令，接下来我们重点关注fuc 函数：

可以看到，编译好的函数 func 位于地址 ox400526,然后我们运行下编译好的程序，发现输出的数据和编译后的地址是一致的，这个指针变量保存了函数func 的机器指令。

所以说明：函数指针本质上也是一个指针，只不过这个指针指向的不是内存中的一段数据，而是内存中的一段代码。

有的同学可能会有疑问，：为什么编译器在生成可执行文件时就知道函数 func 存放在内存地址 0x400526上了？这不是应该是程序被加载到内存后开始运行时，才能确定的吗？

答案就在函数指针：可以把一段代码当做一个变量传来传去，这个变量保存了这段代码地址，它的主要用途之一就是 回调函数，关于回调函数，你可以参考我的这篇文章。

C++：函数：回调函数：还不懂回调函数来捶我_hongwen_yul的博客-博客q​​​​​​回调函数------函数指针https://blog.csdn.net/u013620306/article/details/128009205?spm=1001.2014.3001.5501

其实回调函数就是这样的

2：函数指针的衍生

上面我们说到，可以定义一个指针变量来保存函数地址，但是了，假如我们我们的场景在复杂点：

我们依然需要在模块A中定义函数，同时运行模块A 需要依赖模块B产生的数据，然后将模块A定义的函数和模块B产生的数据一并传递给模块C来调用，就像这样：

很显然单纯的函数指针已经不够用了，因为函数指针只是单纯的指向了内存中的一段代码，但是我们不仅需要将内存的一段代码同时也需要内存中的一块数据，一并传递给模块C。

那么如何实现上面的功能了？ 你可以定义一个结构体，将代码和数据打包起来、

typedef void (*func) (int);

struct closure{
func f;
int arg;    
};

我们将这个结构体命名为 ：closure 这个结构体中包含两部分

  1. 一个指向代码的指针变量
  2. 一个保存数据的变量 

这样，我们在模块A 为指针变量赋值，在模块B为保存数据的变量赋值，然后将此结构体传递给模块C ，模块C中可以这样使用。

void run(struct functor func) {
func->f(func->arg);
}

closure既包含了一段代码也包含了这段代码使用的数据，这里的数据称为context （函数运行依赖的数据），这个技术就是：Functor 。（就是说：单纯的函数指针并没有捕捉上下文的能力，这里的上下文就是指代码依赖的数据，你不得不自己动手构造一个结构体用来存储代码依赖的上下文。）

有的同学又会问了：为什么不用函数指针来指向对象的成员函数，这是因为函数指针没有办法捕捉 this (指向对象的指向) 这个上下文 。 （原因我后面在讲，这个不是本文的重点）

3：std::Function
  1. 所以 std::function的作用本质和我们刚刚定义的结构体区别不大。
  2. 利用std::function你不但可以保存一段代码，同时也可以保存必要的上下文，然后在合适的地方基于上下文调用这段代码。
  3. 同时std::function 更加通用，你可以用其存储任何可以被调用的对象（callable object）只要有正确的函数签名就可以了。

好像还是不能理解？没关系，我们一步一步带领大家去理解，大家先对 std::Function有一个概念性的认识。

3.1：先想一想：C++怎样定义指向对象成员函数的指针

参考我的这篇博文

C++：函数指针进阶二：指向对象成员函数的指针_hongwen_yul的博客-博客

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文章名称：C++：函数指针进阶（一）：包含数据和函数的函数指针-创新互联
链接地址：http://scyanting.com/article/dogdop.html

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