【C++】C++函数指针详解与实用技巧
C++函数指针详解与实用技巧
在C++中，**函数指针（Function Pointer）**是一种强大而灵活的工具，常用于回调机制、策略模式、事件处理等场景。本文将从概念、语法、常见用法到实战示例，带你全面掌握C++函数指针。
🧠 什么是函数指针？
函数指针本质上是一个指针，它指向一个函数的入口地址，就像普通指针指向内存中的数据一样。
例如，一个函数如下：
int add(int a, int b) {return a + b;
}
我们可以定义一个指针，指向这个函数，然后通过指针来调用它。
🧱 函数指针的基本语法
函数指针的定义语法有点绕，但遵循以下模板就能掌握：
返回类型 (*指针变量名)(参数类型列表);
以 add 为例，它的函数指针定义如下：
int (*funcPtr)(int, int); // 声明函数指针
funcPtr = add; // 指向函数
int result = funcPtr(3, 4); // 调用函数
💡 注意：函数名本身就是指向函数的指针，add 与 &add 等价。
🧩 函数指针的常见用途
1️⃣ 替代 if-else/switch：简化逻辑选择
int add(int a, int b) { return a + b; }
int sub(int a, int b) { return a - b; }int main() {int (*op)(int, int);char choice = '+';if (choice == '+') op = add;else if (choice == '-') op = sub;std::cout << "Result: " << op(10, 5) << std::endl;
}
2️⃣ 作为函数参数（回调机制）
void process(int a, int b, int (*op)(int, int)) {std::cout << "Result: " << op(a, b) << std::endl;
}int add(int a, int b) { return a + b; }int main() {process(3, 4, add);
}
3️⃣ 返回函数指针（高级用法）
int multiply(int a, int b) { return a * b; }int (*getOperation())(int, int) {return multiply;
}int main() {auto op = getOperation();std::cout << "Result: " << op(6, 7) << std::endl;
}
4️⃣ 使用数组存储多个函数指针（策略切换）
int add(int a, int b) { return a + b; }
int sub(int a, int b) { return a - b; }
int mul(int a, int b) { return a * b; }int main() {int (*ops[3])(int, int) = { add, sub, mul };int choice = 2; // 使用第3个函数（mul）std::cout << "Result: " << ops[choice](3, 5) << std::endl;
}
🧼 函数指针 vs std::function
在现代C++中，推荐使用 std::function 来代替裸函数指针，它更安全，能包装函数、Lambda表达式、成员函数等：
#include <functional>std::function<int(int, int)> op = [](int a, int b) {return a * b;
};
std::cout << op(4, 5); // 输出 20
🚀 如果你用的是 C++11 及以上版本，请优先考虑
std::function和Lambda表达式。
🧭 总结
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 本质 | 指向函数地址的指针 |
| 作用 | 支持回调机制、动态策略选择 |
| 使用难点 | 语法略显复杂，注意括号位置 |
| 推荐替代方案 | std::function、Lambda 表达式 |
函数指针虽在现代C++中使用频率下降，但在系统编程、嵌入式开发、回调机制等场景中仍有不可替代的价值。
📌 提问环节
QT中在connect函数中，第二参数使用了&对函数进行取地址，是否是多此一举呢？
答案是：不，多此一举——是必要的“好习惯”或“为了清晰性”。
👇 来看这个典型用法：
QObject::connect(button, &QPushButton::clicked, this, &MyClass::onButtonClicked);
🤔 &QPushButton::clicked 为什么还要加 &，难道 QPushButton::clicked 本身不是函数指针吗？
✅ 理论上：是的，确实可以不加 &
在C++中，函数名本身就可以衰变（decay）为指针。也就是说，这样写：
QObject::connect(button, QPushButton::clicked, this, MyClass::onButtonClicked);
在部分情况下也能通过编译，但在 Qt 的宏系统（尤其是旧版本或使用 Qt 元对象编译器 moc 的语法检查）中，会产生二义性、模糊错误或编译失败。
✅ 实际上：加 & 更清晰、更兼容、更安全
- 明确表示取地址，避免阅读歧义。
- 支持 Qt5/Qt6 的 lambda、函数指针、重载函数等一致写法。
- 对有重载信号的类，比如
QComboBox::activated，必须用&明确指定版本。
✍ 举例（必须使用 & 才能工作）：
QObject::connect(comboBox,static_cast<void (QComboBox::*)(int)>(&QComboBox::activated),this,&MyClass::onIndexChanged);
🔔 小结：
| 写法 | 是否能编译 | 是否推荐 | 说明 |
|---|---|---|---|
&QPushButton::clicked | ✅ | ✅ | 明确、兼容、推荐 |
QPushButton::clicked | ❌/⚠️ | ❌ | 可能模糊，非标准，易错 |
✅ 结论：加 & 虽然在某些情况下是“多余”的，但为了兼容性和代码清晰性，绝不是多此一举，反而是推荐做法。