C++中的指针

C++的指针有4种：指向数据，指向函数，指向成员数据和指向成员函数；为什么不分两种，指向数据和指向函数，这个前2种和后2种不能一对一。可以这么分，指向非成员和指向成员，指向成员的简称成员指针。以下一一说明。

 

 

1，指向数据的指针

非常简单。例如：

int a = 100;
int *p = &a;
cout<<*p<<endl;

2，指向函数的指针

函数名可以看成是一个单身函数对象，取值后是函数的入口地址，如：

void foo(int a)
{
}

foo看成是一个类型是void (int)的单身对象，但是对名字foo取值后，它会退化成相应的指针类型void (*)(int)。注意那个括号不能少。当然如果对foo取地址也是这个类型（取两次？没考虑过~~哇靠~太绝了吧）。

所以指向函数的指针，申明起来比较怪，像这样：

void (*pf)(int) = &foo;

申明一个类型是void (*)(int)的函数指针pf，并初始化为&foo，这里的函数参数类型形式和返回类型要和foo的声明一致。再多一个例子吧：

int foo2(float a,double b)
{
    return 0;
}

int (*pf2)(float,double) = &foo2;

函数指针的使用，两种方式：

(*pf)(100);

即，先引用*，打括号，再传实参调用，或者直接，pf(100)。

函数指针的意义：一个函数可以看成是一个策略，对于一个问题，可以采用不同的策略和方法，这种对策略的选择推迟到运行期，即用一个变量保存起来，在程序跑起来的时候，决定使用什么策略，其本质即是动多态，对一个函数的调用延迟到运行时决定。

3，指向成员数据的指针

在要说成员指针之前，要先明确一个概念：名称的受限。C++有一套自己的名称查找机制，一个名称可以是一个类名，对象名，函数名等。受限是指是否用::,->,.中的一种符号作用。

看一般的成员数据访问：

struct A{int a;};

A a;
A* p=&a;
cout<<a.a<<p->a<<endl;

当然类A的定义和下面三条语句不是在一起的，a.a是正确的名称，第一个a没有受限，指对象a，第二个a受限了，是在一个前提下进一步指成员A::a，这里就是a的成员A::a。再举个例子：

struct A
{
    A(int a)
    {
        this->a=a;
    }
    int a;
};

受限的名称要受前面的名称作用，如果a没有确定，那a.a就不能确定，确定a可以使用指针，当然确定a.a也可以使用指针，即成员指针。题外话，在模板中如果一个名称被一个包含模板参数的表达式限制，即被一个不确定的东西限制，那它的绑定将延迟到模板的实例化时，如果表示类型，要前加typename，如果表示成员模板，要在.和->后加template。比如一个模板类（或者叫类模板）中的成员函数中的this指针，实际上它的类型是不确定的，如：

template<typename T>
class V
{
};

的this是V<T>*类型的。

转到正题。成员指针实质上是成员数据的偏移。像这样定义：

int A::*p;

它不能直接指向一个数据，因为它必须要是一个受限的名称，它只能指向一个类的成员，它像这样赋值和初始化：

p=&A::a;

它不能单独使用，因为单独使用的时候是非受限的，要先定义一个A的对象，再限制使用：

A a(100);
cout<<a.*p<<endl;

它必须放在一个限制式的右边。用几个例子来说明一下：

A a(100);
A *p1=&a;
int A::*p2=&A::a;
cout<<p1->*p2<<endl; //实际访问了a.a

另外一个含内套类的复杂一些的例子：

struct A
{
    A(int _a,int _b): a(_a),b(_b)
    {
    }
    struct B
    {
        B(int _b): b(_b)
        {
        }
        int b;
    };
    int a;
    B b;
};

int main()
{
    A a(1,2);
    A *p1=&a;
    A::B A::*p2=&A::b;
    int A::B::*p3=&A::B::b;
    cout<<*p1.*p2.*p3<<endl;
    return 0;
}

4，指向成员函数的指针

如果（3）弄清楚了这个也应该很明白了，成员函数默认绑定this指针，即成员函数名也是一个受限的名称。它的定义和一般的函数定义类似，只是在指针前加上一个类名和::。

struct A
{
    A(int a)
    {
        this->a=a;
    }
    void foo(int)
   {
   }
    int a;
};

A a;
void (A::*pf)(int) = &A::foo;
(a.*pf)(100);// 相当于调用a.foo(100)

使用和（3）一样，完了再括起来传参调用函数，这个时候不能使用另外一种调用形式了，即不能这样调用：a.pf(100)，即使pf是A的成员数据也不可以，例如：

struct A
{
    A(): pf(&A::foo1) {}
    A(int): pf(&A::foo2) {}
    void foo1(int)
    {
        cout<<"foo1 is called"<<endl;
    }
    void foo2(int)
    {
        cout<<"foo2 is called"<<endl;
    }
    void foo()
    {
        (this->*pf)(0);
    }
    void (A::*pf)(int);
};

int main()
{
    A a,b(0);
    a.foo();// 输出 foo1 is called
    b.foo();// 输出 foo2 is called
    return 0;
}

为什么不能默认使用pf呢？pf是A的成员，按理说会有隐含的this->在前面，如果foo()里换成：(*pf)(0);，会编译错误。原因是，pf是成员，但*pf不是，如果像后者那样调用，它相当于：(*(this->pf))(0)。直接引用了成员指针。

另外，static成员数据和成员函数不能用成员指针，它们不认为是对象的一部分，它们可以直接用一般指针访问，当然它们也是受限的名称，但是受一个类名限制和对象名无关。