C++，类的成员函数指针，(，function，bind，)

C++ 类的成员函数指针是一种非常重要的概念，它允许我们在运行时指定要调用的特定成员函数。本文将为读者介绍C++类成员函数指针的概念、使用方法以及案例说明。本文长度约为1500字。

1.成员函数指针的概念

在C++中，类的成员函数与普通函数不同之处在于，成员函数需要通过对象来访问。因此，如果我们需要在运行时动态调用不同的成员函数，那么就需要使用成员函数指针。

成员函数指针是一种指向类成员函数的指针。它可以作为函数参数传递，或被赋值为另一个具有相同签名的成员函数。通常，成员函数指针的类型由两个因素决定：函数的返回类型和参数列表。例如，如果我们有如下的一个类：

```

class MyClass {

public:

void foo(int x);

int bar(float y);

};

```

那么我们可以定义成员函数指针类型如下：

```

void (MyClass::*foo_ptr)(int) = &MyClass::foo;

int (MyClass::*bar_ptr)(float) = &MyClass::bar;

```

2.成员函数指针的使用方法

使用成员函数指针的一种常见方法是将其作为参数传递给函数。例如，假设我们有一个函数需要调用MyClass的成员函数，但这个成员函数是在运行时动态选择的：

```

void call_member_function(MyClass* obj, void (MyClass::*func_ptr)(int), int arg) {

(obj->*func_ptr)(arg);

}

```

在这个例子中，我们定义了一个指向void(int)类型的成员函数指针func_ptr，并声明了一个名为call_member_function的函数，它将调用func_ptr指向的成员函数。当我们调用call_member_function函数时，需要传递一个指向MyClass对象的指针，成员函数指针以及成员函数的参数。

例如：

```

int main() {

MyClass obj;

call_member_function(&obj, &MyClass::foo, 42);

call_member_function(&obj, &MyClass::bar, 3.14f);

return 0;

}

```

在这个例子中，我们创建了一个MyClass对象obj，并使用该对象调用了两次call_member_function函数，每次调用传递了一个不同的成员函数指针和参数。由于MyClass::foo接受一个整数参数，MyClass::bar接受一个浮点数参数，因此传递的参数类型和成员函数指针类型需要匹配。

除了作为参数传递，成员函数指针还可以被赋值为另一个具有相同签名的成员函数。例如：

```

void (MyClass::*func_ptr)(int) = &MyClass::foo;

func_ptr = &MyClass::bar;

```

在这个例子中，我们定义了一个指向void(int)类型的成员函数指针func_ptr，并将其赋值为MyClass::foo的地址。然后，我们又将其赋值为MyClass::bar的地址。注意，成员函数指针的类型需要完全匹配，如果尝试将一个指向与指针类型不匹配的成员函数的指针赋给成员函数指针，将会引发编译错误。

3.成员函数指针的案例说明

下面，我们将通过一个简单的例子来进一步说明成员函数指针的用法。假设我们正在编写一个通用的日志库，它需要支持输出到不同的目标，例如控制台、文件或数据库。我们可以使用策略模式来实现这一需求，即将输出目标作为一个策略对象，并将其传递给日志库。为了实现策略对象，我们可以定义一个抽象基类：

```

class LogTarget {

public:

virtual void write(const std::string& message) = 0;

};

```

这个抽象基类只定义了一个纯虚函数write，它将在派生类中实现具体的输出操作。接下来，我们可以编写具体的输出目标类，例如：

```

class ConsoleLogTarget : public LogTarget {

public:

virtual void write(const std::string& message) override {

std::cout << message << std::endl;

}

};

class FileLogTarget : public LogTarget {

public:

FileLogTarget(const std::string& filename) {

m_file.open(filename);

}

virtual void write(const std::string& message) override {

m_file << message << std::endl;

}

private:

std::ofstream m_file;

};

```

在这个例子中，我们定义了ConsoleLogTarget和FileLogTarget两个具体的输出目标类。它们分别实现了LogTarget的write函数，并使用std::cout和std::ofstream来输出日志消息。

接下来，我们就可以将具体的输出目标作为一个策略对象，传递给日志库：

```

class Logger {

public:

Logger(LogTarget* target) : m_target(target) {}

void log(const std::string& message) {

m_target->write(message);

}

private:

LogTarget* m_target;

};

```

在这个例子中，我们定义了一个Logger类，它接受一个LogTarget指针作为构造函数参数，并将其保存为私有成员变量m_target。此外，我们还实现了一个log函数，它将日志消息传递给m_target的write函数来输出。

接下来，我们需要在运行时动态选择输出目标。为了实现这一需求，我们可以使用成员函数指针。具体地，我们可以定义一个包含write成员函数指针的结构体：

```

struct LogTargetWrapper {

LogTargetWrapper(LogTarget* target) : m_target(target) {}

void write(const std::string& message) {

(m_target->*m_write)(message);

}

LogTarget* m_target;

void (LogTarget::*m_write)(const std::string&);

};

```

在这个例子中，我们定义了一个包含m_target指针和m_write成员函数指针的结构体。m_target指向LogTarget对象，m_write指向LogTarget的write函数。在结构体的write函数中，我们使用成员函数指针来调用m_target的write函数。

接下来，我们可以使用该结构体来创建不同的LogTarget策略对象：

```

int main() {

ConsoleLogTarget console_target;

FileLogTarget file_target("log.txt");

LogTargetWrapper console_wrapper(&console_target);

console_wrapper.m_write = &ConsoleLogTarget::write;

LogTargetWrapper file_wrapper(&file_target);

file_wrapper.m_write = &FileLogTarget::write;

Logger logger(&console_wrapper);

logger.log("Hello, world!");

logger = Logger(&file_wrapper);

logger.log("Hello, world!");

return 0;

}

```

在这个例子中，我们创建了一个ConsoleLogTarget和一个FileLogTarget对象，以及它们对应的LogTargetWrapper对象。我们为每个LogTargetWrapper对象设置相应的write成员函数指针，并将其传递给Logger对象。当调用Logger的log函数时，它会调用相应策略对象的write函数来输出日志消息。

至此，我们已经了解了C++类的成员函数指针的概念、使用方法以及案例说明。成员函数指针是一个非常有用的工具，它可以使代码更加灵活和动态。 如果你喜欢我们三七知识分享网站的文章， 欢迎您分享或收藏知识分享网站文章 欢迎您到我们的网站逛逛喔！https://www.37seo.cn/