Con trỏ hàm trong C++ (Function pointers)

Tóm Tắt

Dẫn nhập

Ở bài học kinh nghiệm trước, mình đã san sẻ cho những bạn về HÀM CÓ ĐỐI SỐ MẶC ĐỊNH TRONG C + + ( Default arguments ). Đối số mặc định rất có ích để chỉ định giá trị mặc định cho những tham số, và thường được sử dụng trong C + +

Trong bài học này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về Con trỏ hàm trong C++ (Function pointers).

Nội dung

Để đọc hiểu bài này tốt nhất các bạn nên có kiến thức cơ bản về:

Bạn đang đọc: Con trỏ hàm trong C++ (Function pointers) | How Kteam

Trong bài ta sẽ cùng tìm hiểu và khám phá những yếu tố :

Đặt vấn đề
Con trỏ hàm là gì?
Gán địa chỉ của hàm cho con trỏ hàm
Gọi một hàm bằng con trỏ hàm
Truyền con trỏ hàm vào hàm dưới dạng đối số
Đối số mặc định của tham số hàm kiểu con trỏ hàm
std::function trong C++11
Khai báo con trỏ hàm với từ khóa auto trong C++11

Đặt vấn đề

Cùng xem ví dụ sau :

int func(int a)
{
	// do something
	return a;
}

int main()
{
	cout << func << '\n'; // in địa chỉ hàm func trong bộ nhớ
	cout << func(1) << '\n'; // đi đến địa chỉ hàm func và thực thi hàm

	return 0;
}

Output:

Con trỏ hàm trong C++ (Function pointers), C++ cơ bản, Howkteam, C++ howkteam, tự học C++,

Giống như những biến, hàm cũng được tàng trữ tại một địa chỉ trong bộ nhớ. Khi hàm được gọi, chương trình sẽ đi đến địa chỉ của hàm trong bộ nhớ, sau đó thực thi mã lệnh tại vùng nhớ đó .
Vì hàm cũng có địa chỉ trong bộ nhớ, nên ta cũng hoàn toàn có thể khai báo một con trỏ cho một hàm .

Con trỏ hàm là gì?

Con trỏ hàm là một biến lưu trữ địa chỉ của một hàm, thông qua biến đó, ta có thể gọi hàm mà nó trỏ tới.

Cú pháp khai báo con trỏ hàm :

(*)();

Ví dụ:

int(*fcnPtr)(int); // con trỏ hàm nhận vào 1 biến kiểu int và trả về kiểu int
void(*fcnPtr)(int, int); // con trỏ hàm nhận vào 2 biến kiểu int và trả về kiểu void

Chú ý: Dấu ngoặc () quanh *fcnPtr là bắt buộc.

Gán địa chỉ của hàm cho con trỏ hàm

Giống như mọi con trỏ khác, con trỏ hàm phải được định nghĩa giá trị trước khi sử dụng.

// khai báo prototype
int funcA();
int funcB();
void funcC();
double funcD(int a);

int main()
{
int(*fcnPtr)() = funcA(); // lỗi, không dùng dấu ngoặc đơn () sau tên hàm
	int(*fcnPtrA)() = funcA; // ok, con trỏ fcnPtrA trỏ đến hàm funcA
	fcnPtrA = funcB; // ok, fcnPtrA có thể trỏ đến một hàm khác có cùng cấu trúc
// fcnPtrA = &funcB tương tự câu lệnh trên

	int(*fcnPtr1)() = funcA; // ok
	void(*fcnPtr2)() = funcA; // lỗi, kiểu trả về của con trỏ hàm và hàm không trùng nhau
	void(*fcnPtr3)() = funcC; // ok
	double(*fcnPtr4)(int) = funcD; // ok

	return 0;
}

Không giống như các kiểu dữ liệu cơ bản, C++ sẽ ngầm chuyển đổi một hàm thành một con trỏ hàm nếu cần (vì vậy bạn không cần sử dụng toán tử (&) để lấy địa chỉ của hàm).

Chú ý: Cấu trúc (tham số và kiểu trả về) của con trỏ hàm phải khớp với cấu trúc của hàm.

Gọi một hàm bằng con trỏ hàm

Con trỏ hàm có thể được sử dụng để gọi hàm mà nó trỏ đến. Có hai cách để thực hiện lời gọi hàm:

#include 
using namespace std;

void swapNumber(int &a, int &b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

int main()
{
	void(*ptrSwap) (int &, int &) = swapNumber;

	int a = 5, b = 10;
	cout << "Before: " << a << " " << b << endl;

	// gọi hàm tường minh
	(*ptrSwap)(a, b);
	cout << "After:  " << a << " " << b << endl;

	// hoặc gọi hàm ngầm định
	ptrSwap(a, b);
	cout << "After:  " << a << " " << b << endl;

	return 0;
}

Output:

Con trỏ hàm trong C++ (Function pointers), C++ cơ bản, Howkteam, C++ howkteam, tự học C++,

Chú ý: Các tham số mặc định của hàm không sử dụng được thông qua con trỏ hàm. Tham số mặc định được compiler xác định tại thời điểm biên dịch (compile) chương trình, còn con trỏ hàm được sử dụng tại thời điểm chương trình đang chạy (run time).

Truyền hàm vào hàm dưới dạng đối số

Con trỏ hàm cũng là một biến con trỏ, do đó chúng ta có thể sử dụng con trỏ hàm là tham số của một hàm nào đó. Khi tham số của hàm là con trỏ hàm, đối số chính là địa chỉ của hàm.

Xem thêm: Laravel Broadcasting hoạt động ra sao

Ví dụ: Viết chương trình thực hiện việc sắp xếp tăng, giảm mảng 1 chiều các số nguyên. Nếu chưa có kiến thức về con trỏ hàm, có thể bạn sẽ thực hiện như bên dưới:

#include 
using namespace std;

// hoán đổi giá trị hai số
void swapNumber(int &a, int &b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
// hàm sắp xếp tăng sử dụng thuật toán selection sort
void selectionSortAsc(int *arr, int n)
{
	int i, j, min_idx;

	// One by one move boundary of unsorted subarray  
	for (i = 0; i < n - 1; i++)
	{
		// Find the minimum element in unsorted array  
		min_idx = i;
		for (j = i + 1; j < n; j++)
		{
			if (arr[min_idx] > arr[j])
			{
				min_idx = j;
			}
		}

		// Swap the found minimum element with the first element  
		swapNumber(arr[min_idx], arr[i]);
	}
}

// hàm sắp xếp giảm sử dụng thuật toán selection sort
void selectionSortDesc(int *arr, int n)
{
	int i, j, max_idx;

	// One by one move boundary of unsorted subarray  
	for (i = 0; i < n - 1; i++)
	{
		// Find the maximum element in unsorted array  
		max_idx = i;
		for (j = i + 1; j < n; j++)
		{
			if (arr[max_idx] < arr[j])
			{
				max_idx = j;
			}
		}

		// Swap the found maximum element with the first element  
		swapNumber(arr[max_idx], arr[i]);
	}
}
/* Function to print an array */
void printArray(int arr[], int size)
{
	int i;
	for (i = 0; i < size; i++)
		cout << arr[i] << " ";
	cout << endl;
}

int main()
{
	int arr[] = { 64, 25, 12, 22, 11 };
	int n = sizeof(arr) / sizeof(int);

	// Sắp xếp tăng
	selectionSortAsc(arr, n);

	cout << "Asc array: \n";
	printArray(arr, n);

	// Sắp xếp giảm
	selectionSortDesc(arr, n);

	cout << "Desc array: \n";
	printArray(arr, n);

	return 0;
}

Output:

Con trỏ hàm trong C++ (Function pointers), C++ cơ bản, Howkteam, C++ howkteam, tự học C++,

Chương trình trên sử dụng thuật toán selection sort để sắp xếp mảng. Bạn hoàn toàn có thể thấy, 2 hàm selectionSortAsc ( ) và selectionSortDesc ( ) chỉ khác nhau ở câu lệnh so sánh bên trong vòng lặp thứ 2 .
Khi sử dụng con trỏ hàm, bạn hoàn toàn có thể tạo ra 1 hàm sắp xếp tổng quát cho 2 hàm trên :

#include 
using namespace std;

void swapNumber(int &a, int &b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

bool asc(int a, int b)
{
	return a > b;
}

bool desc(int a, int b)
{
	return a < b;
}

void selectionSort(int *arr, int n, bool(*comparisonFcn)(int, int))
{
	int i, j, find_idx;

	// One by one move boundary of unsorted subarray  
	for (i = 0; i < n - 1; i++)
	{
		// Find the minimum element in unsorted array  
		find_idx = i;
		for (j = i + 1; j < n; j++)
		{
			if (comparisonFcn(arr[find_idx], arr[j]))
			{
				find_idx = j;
			}
		}

		// Swap the found minimum element with the first element  
		swapNumber(arr[find_idx], arr[i]);
	}
}

/* Function to print an array */
void printArray(int arr[], int size)
{
	int i;
	for (i = 0; i < size; i++)
		cout << arr[i] << " ";
	cout << endl;
}

int main()
{
	int arr[] = { 64, 25, 12, 22, 11 };
	int n = sizeof(arr) / sizeof(int);

	// Sắp xếp tăng
	selectionSort(arr, n, asc);

	cout << "Asc array: \n";
	printArray(arr, n);

	// Sắp xếp giảm
	selectionSort(arr, n, desc);

	cout << "Desc array: \n";
	printArray(arr, n);

	system("pause");
	return 0;
}

Chương trình trên sử dụng con trỏ hàm là tham số thứ 3 của hàm selectionSort ( ). Khi có thêm những nhu yếu sắp xếp khác nhau, tất cả chúng ta chỉ cần viết thêm hàm có điều kiện kèm theo sắp xếp, và đổi khác đối số thứ 3 khi gọi hàm, mà không phải viết lại hàng loạt thuật toán bên trong hàm .

Đối số mặc định của tham số hàm kiểu con trỏ hàm

Tương tự như những kiểu dữ liệu cơ bản khác, chúng ta có thể cung cập một đối số mặc định cho tham số hàm kiểu con trỏ hàm.

Ví dụ:

// mặc định hàm được sắp xếp tăng dần nếu không truyền vào đối số thứ 3
void selectionSort(int *arr, int n, bool(*comparisonFcn)(int, int) = asc);
int main()
{
	int arr[] = { 64, 25, 12, 22, 11 };
	int n = sizeof(arr) / sizeof(int);

	// Sắp xếp tăng
	selectionSort(arr, n);

	// Sắp xếp giảm
	selectionSort(arr, n, desc);

	return 0;
}

std::function trong C++11

C++11 cung cấp một cách thay thế cho việc sử dụng con trỏ hàm bằng cách sử dụng kiểu dữ liệu std::function thuộc thư viện trong namespace std.

Ví dụ:

#include
#include
using namespace std;

// khai báo prototype
int funcA();
double funcB(int);
void funcC(int &a, int &b);

int main()
{
	function fncPtrA = funcA;
	function fncPtrB = funcB;
	function fncPtrC = funcC;

	return 0;
}

Việc sử dụng kiểu dữ liệu std::function cũng tương tự như sử dụng con trỏ hàm, chỉ khác nhau về cách khai báo.

Khai báo con trỏ hàm với từ khóa auto trong C++11

Từ phiên bản C++11 trở về sau, từ khóa auto được dùng để tự động nhận dạng kiểu dữ liệu thông qua kiểu dữ liệu của giá trị khởi tạo ra nó. Vì vậy, từ khóa auto cũng có thể nhận dạng ra loại con trỏ hàm.

#include 
using namespace std;

void swapNumber(int &a, int &b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}

int main()
{
	auto ptrSwap = swapNumber;

	int a = 5, b = 10;
	cout << "Before: " << a << " " << b << endl;

	ptrSwap(a, b);
	cout << "After:  " << a << " " << b << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

Từ khóa auto giúp cú pháp đơn giản hơn. Tuy nhiên, nhược điểm là tất cả các chi tiết về các tham số và kiểu trả về của hàm đều bị ẩn, do đó dễ mắc lỗi hơn khi sử dụng con trỏ hàm.

Chú ý: Từ khóa auto xác định kiểu dữ liệu tại thời gian biên dịch, nên nó không được sử dụng cho tham số hàm. Vì vậy việc sử dụng nó có phần bị hạn chế.

Kết luận

Qua bài học kinh nghiệm này, bạn đã nắm được những kỹ năng và kiến thức về Con trỏ hàm trong C + + ( Function pointers ) .
Con trỏ hàm ( function pointers ) thường được sử dụng khi tất cả chúng ta có những hàm có cùng kiểu trả về và list tham số, hoặc khi bạn cần truyền một hàm cho hàm khác .
Con trỏ hàm có cú pháp khai báo khó nhớ và dễ gây ra lỗi nếu chưa nắm rõ, bạn hoàn toàn có thể đơn giản hóa bằng cách sử dụng kiểu std :: function của C + + 11 .

Trong bài tiếp theo, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về ĐỆ QUY TRONG C++ (Recursion).

Xem thêm: Bài 5: Quản lý bảng bằng Migrations – Học lập trình Laravel

Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết. Hãy để lại bình luận hoặc góp ý của mình để phát triển bài viết tốt hơn. Đừng quên “Luyện tập – Thử thách – Không ngại khó”.

Thảo luận

Nếu bạn có bất kể khó khăn vất vả hay vướng mắc gì về khóa học, đừng ngần ngại đặt câu hỏi trong phần bên dưới hoặc trong mục HỎI và ĐÁP trên thư viện Howkteam. com để nhận được sự tương hỗ từ hội đồng .

Source: https://final-blade.com
Category: Kiến thức Internet

admin

final-blade.com