C++ 函數指標實戰：解決常見程式設計難題

函數指標在 C 中提供了一種強大的方式來解決程式設計難題，包括：比較函數：使用函數指標實作自訂比較器，方便對物件進行排序。事件處理：透過註冊和觸發事件的函數指標建立事件處理系統。回呼函數：將控制權移交給其他函數，並在適當的時候再恢復控制權，實現回呼功能。

C 函數指標實戰：解決常見程式設計難題

函數指標作為C 中強大的功能，允許將函數作為參數傳遞或儲存。透過理解函數指標的基本概念和實戰應用，您可以有效地解決各種程式設計難題。

基本概念

函數指標是指向函數的指標。它的類型是一個指向函數的指針，其中函數的返回值和參數類型在指針聲明中指定。例如：

typedef int (*FuncPtr)(int, int);

這宣告了一個指向傳回類型為int、參數為int和int的函數的指標。

實戰案例

1. 比較函數**

函數指標可以用來比較兩個物件。以下程式碼示範如何使用函數指標來實作自訂比較器：

#include <algorithm>

struct Person {
    std::string name;
    int age;
};

// 比较器函数
bool compare_by_name(const Person& lhs, const Person& rhs) {
    return lhs.name < rhs.name;
}

bool compare_by_age(const Person& lhs, const Person& rhs) {
    return lhs.age < rhs.age;
}

int main() {
    std::vector<Person> people = {{"Alice", 30}, {"Bob", 25}, {"Carol", 32}};

    // 使用函数指针对人进行排序
    std::sort(people.begin(), people.end(), compare_by_name);
    for (auto& person : people) {
        std::cout << person.name << std::endl;
    }
    std::cout << std::endl;

    // 使用不同的函数指针对人进行排序
    std::sort(people.begin(), people.end(), compare_by_age);
    for (auto& person : people) {
        std::cout << person.name << std::endl;
    }
    return 0;
}

輸出：

Alice
Bob
Carol

Bob
Alice
Carol

2. 事件處理**

函數指標可用來建立事件處理系統。以下範例展示如何使用函數指標註冊和觸發事件：

#include <map>
#include <functional>

class EventManager {
public:
    // 注册事件
    template<typename Function>
    void Register(const std::string& event, Function callback) {
        callbacks[event].push_back(callback);
    }

    // 触发事件
    void Trigger(const std::string& event) {
        for (auto& callback : callbacks[event]) {
            callback();
        }
    }

private:
    std::map<std::string, std::vector<std::function<void()>>> callbacks;
};

int main() {
    EventManager manager;

    // 注册按钮点击事件
    manager.Register("button_click", []() { std::cout << "Button clicked!" << std::endl; });

    // 模拟按钮点击
    manager.Trigger("button_click");

    return 0;
}

輸出：

Button clicked!

3. 回呼函數**

函數指標可用於實作回呼函數，允許一個函數將控制權移交給另一個函數，並在適當的時候恢復控制權。以下範例示範如何使用函數指標建立回呼函數：

#include <thread>

void Callback(int num) {
    std::cout << "Callback function called with argument: " << num << std::endl;
}

int main() {
    std::thread thread(Callback, 10);
    thread.join();
    return 0;
}

輸出：

Callback function called with argument: 10

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