C 裡怎樣定義遞迴函式指標

2021-04-13 08:27:48 字數 2867 閱讀 5149

在c++裡說到函式指標,有很多人都是避而遠之,更別說什麼「遞迴函式指標」了。但是實際上有的東西越是神秘,其原理反而越簡單,所以我這裡就先賣乙個關子,假裝介紹乙個「高深的技巧」一樣做這個開場白了。

什麼是「函式指標」呢?(別砸我!我想從頭開始講)比如我們定義了乙個函式:

int f(char);

我們先不管它的實現,我們只知道它的申明,那麼我們就可以定義乙個函式指標fp來指向它:

funcptr fp = f; //或:fp = &f;老實說,這2種寫法有什麼不同,我也不知道

fp();  //執行f函式

注意c++是強型別安全的,也就是說,如果fp不是和f同型別的話,是不能賦值的,即使它們占用的儲存空間一樣大,甚至都是32位的整數(在別的系統裡可能不同)。比如:

void g(char);

fp = g; //error:type mi**atch!

那麼fp是什麼型別的呢?

typedef int (* funcptr)(char);

fp的型別是funcptr。我這裡只是簡單的介紹,為後面的討論做鋪墊。如果你對這些**有什麼不懂的,我建議你還是看看專門的c++入門書籍。

現在我開始介紹「遞迴函式指標」。想象一下,如果乙個函式能返回自己的指標,那麼這個函式應該怎樣定義呢?

funcptr fp = f(/*whatever*/); //執行f函式,得到函式指標

fp = fp(/*whatever*/);  //執行f函式,得到函式指標

fp = fp(/*whatever*/);  //執行f函式,得到函式指標

//...and so on

我們現在是在c++裡,不是在c或是彙編裡,在那些語言裡沒有型別檢查,只要是儲存空間一樣大,什麼都可以相互等同。在c++裡,我們享受了型別安全的優點,現在該修補它帶來的一些「缺陷」來當作回報了。也許有人很快會在腦海裡閃過一些**,類似於:

typedef funcptr (* funcptr)(/*whatever*/); //對應的函式指標的定義

funcptr f(/*whatever*/)  //乙個函式的定義

這段**顯然是有問題的,原因不用我說,那麼該怎麼解決這個問題呢?我們把目光集中到了臨時變數上。對於return by value(沒找到合適的漢語對應)的c++函式,其返回值都是靠臨時變數來傳送的。比如乙個函式function:

typea function() //return type is typea

編譯器會產生這樣的等同**:

void function(typea _tmp_)

注意到函式的返回型別(_tmp_的型別)和a的型別是一樣的,都是typea。那麼能不能使_tmp_和a的型別不同呢?當然可以了!只要a能轉化成_tmp_,或說_tmp_能從a構建出來,比如:

class typea{};

class typeb

typeb(const typea &){} //construct b from a

}; 從乙個typea型別的物件可以構建乙個typeb型別的物件,那麼我們可以這樣修改上面的函式:

typeb function()

我們討論到這裡,也許有人會想到我下一步要做什麼了!對了,由於在函式申明中,函式返回的值型別不能是函式本身的指標型別——不能簡單的遞規typedef,這在前面的例子裡大家都看到了——那麼我們需要乙個型別轉化:從函式本身的指標型別轉化成另乙個型別,再在賦值的時候轉化回來,就可以了。於是我們定義的了乙個類:

class _funcptrclass

; _funcptr f(/*whatever*/) //函式f定義

typedef _funcptrclass (* funcptr)(/*whatever*/); //函式指標型別funcptr定義

我們來看看_funcptrclass類應該具有哪些特點。首先,它要能從funcptr物件構建出來,並且要負責傳遞這個指標的值,所以它需要乙個funcptr型別的成員變數,和乙個定製的建構函式。注意,funcptr的定義是在_funcptrclass之後的,所以實際上在_funcptrclass內應該重新定義funcptr:

class _funcptrclass

//定製的建構函式

private:

funcptrinclass f_;     //funcptrinclass型別的成員變數

}; 現在函式f的定義就是完全合法的了,並且可以成功的執行。不過,好像還缺點兒什麼——怎麼樣得到臨時變數_funcptrclass-object裡的函式指標的值呢?是的,我們還缺乙個轉換的函式,這可以通過乙個簡單的operator做到:

class _funcptrclass

operator funcptrinclass()   //從_funcptrclass到funcptrinclass轉換的函式

private:

funcptrinclass f_;

}; 這就是我們最終版本的_funcptrclass,配合上:

_funcptr f(/*whatever*/)

typedef _funcptrclass (* funcptr)(/*whatever*/);

我們就能放心的執行以前的**了:

funcptr fp = f(/*whatever*/); //執行f函式,得到函式指標

fp = fp(/*whatever*/);  //執行f函式,得到函式指標

fp = fp(/*whatever*/);  //執行f函式,得到函式指標

//...and so on

好了,大功告成!

也許有人會認為我這裡講的例子一點實際用處也沒有,的確,我也這樣認為。不過我並不認為這個技巧是沒用的。任何人說某個東西一點用處也沒有,都有點武斷的嫌疑。我所闡述的並不是這樣的乙個例子,而是這樣的一種技巧,我也是從別的書上看過來的,但是我並不認為那位作者是在講乙個毫無用處的例子。

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