函數(shù)指針在 c++++ 中允許存儲(chǔ)函數(shù)地址，但缺乏類型安全。為了增強(qiáng)安全性，c++11 引入了類型化回調(diào)，允許指定函數(shù)指針的簽名。此外，類型不安全的函數(shù)指針轉(zhuǎn)換可能導(dǎo)致未定義行為。通過使用類型安全回調(diào)和謹(jǐn)慎地進(jìn)行函數(shù)指針轉(zhuǎn)換，程序員可以在便利性與安全性之間取得平衡。

在 C++ 中，函數(shù)指針是一種簡(jiǎn)潔而高效的方式，用于將函數(shù)地址存儲(chǔ)在變量中并調(diào)用函數(shù)。然而，函數(shù)指針會(huì)帶來類型安全隱患，因?yàn)樗鼈冊(cè)试S將函數(shù)指針錯(cuò)誤地用于意想不到的類型。この記事將深入探討函數(shù)指針和類型安全之間的平衡，并提供實(shí)戰(zhàn)案例來闡明這一概念。

C++ 函數(shù)指針是一種指向函數(shù)地址的指針。它們使用類型 聲明，其中 是函數(shù)的簽名。例如，指向接受 參數(shù)并返回 值函數(shù)的指針聲明為 。

int add(int a, int b) { return a + b; }
int (*fp)(int, int) = &add;  // 函數(shù)指針指向 add 函數(shù)

函數(shù)指針缺乏類型安全，因?yàn)樗鼈冊(cè)试S在不同類型之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。例如，我們可以將 類型指針強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為 類型，即使這可能會(huì)導(dǎo)致未定義的行為。

double (*dp)(double, double) = (double (*)(double, double))fp;
double result = dp(1.5, 2.3);  // 可能導(dǎo)致未定義行為

為了增強(qiáng)函數(shù)指針的類型安全，C++11 引入了類型化回調(diào)，它允許程序員指定函數(shù)指針的簽名。類型化回調(diào)采用 關(guān)鍵字聲明，并使用 運(yùn)算符定義函數(shù)簽名。

auto fp = [](int a, int b) -> int { return a + b; };  // 類型化回調(diào)
// ...調(diào)用 fp ...

類型化回調(diào)確保函數(shù)指針僅用于其預(yù)期類型，從而提高類型安全。

以下示例展示如何在類型安全回調(diào)中使用函數(shù)指針：

struct Rectangle {
    int width, height;
    int area() { return width * height; }
};

void printArea(auto fn) {
    std::cout << "Area: " << fn() << std::endl;
}

int main() {
    Rectangle rect{5, 3};

    auto rectArea = [](Rectangle& r) -> int { return r.area(); };  // 類型安全回調(diào)

    printArea(rectArea);  // 輸出: Area: 15
}

以下示例展示了類型不安全的函數(shù)指針轉(zhuǎn)換的潛在危害：

int sum(int a, int b) { return a + b; }
double subtract(double a, double b) { return a - b; }

int (*fp)(int, int) = ∑  
fp(1, 2);  // 正確執(zhí)行

double (*dp)(int, int) = (double (*)(int, int))fp;  // 類型不安全的轉(zhuǎn)換
dp(1, 2);  // 導(dǎo)致未定義行為

函數(shù)指針在 C++ 中提供了靈活性，但它們也可能帶來類型安全隱患。類型化回調(diào)的引入增強(qiáng)了類型安全，允許程序員指定函數(shù)指針的預(yù)期類型。通過仔細(xì)考慮函數(shù)指針的使用和利用類型安全措施，程序員可以平衡函數(shù)指針的便利性和安全性。