探索 C++ 函数指针如何简化代码重构

函数指针是 C++ 中强大的特性，允许将函数作为参数传递，提升代码重构的灵活性。语法上，函数指针使用尖括号而不是星号声明。通过地址运算符 & 创建函数指针，再配合使用数组存放函数指针，可以根据需要动态调整函数行为，简化代码结构，提高代码适应性。

探索 C++ 函数指针：代码重构的强力帮手

函数指针是 C++ 中一项强大的特性，允许我们将函数作为其他函数的参数传递。这在代码重构方面提供了极大的灵活性，因为它使我们能够根据需要动态调整函数的行为。

函数指针语法

函数指针的语法与普通函数指针非常相似，但它使用尖括号 <> 而不是星号 *。例如：

using FunctionPtr = void(int);

上面的声明创建了一个指向接受一个整数参数并返回 void 的函数的指针类型。

函数指针使用

要创建函数指针，我们可以使用地址运算符 &。例如，要创建指向 print_number 函数的指针：

int print_number(int n) {
  std::cout << n << std::endl;
}

int main() {
  FunctionPtr ptr = &print_number;
}

现在，我们可以使用 ptr 就像使用普通函数一样：

ptr(10);  // 输出：10

代码重构示例

函数指针真正发挥作用的地方是在代码重构中。假设我们有一个 calculate 函数，它可以计算使用不同公式的数值：

double calculate(double a, double b, int formula_id) {
  switch (formula_id) {
    case 1:
      return a + b;
    case 2:
      return a - b;
    case 3:
      return a * b;
    default:
      return 0;
  }
}

如果我们想要添加一个新的公式，我们需要修改 calculate 函数。使用函数指针，我们可以消除这种需要：

using CalculatePtr = double(double, double);

// 创建一个包含所有公式的函数指针数组
std::array<CalculatePtr, 4> formulas = {
    [](double a, double b) { return a + b; },
    [](double a, double b) { return a - b; },
    [](double a, double b) { return a * b; },
    [](double a, double b) { return a / b; }  // 新添加的公式
};

double calculate(double a, double b, int formula_id) {
  if (formula_id < 0 || formula_id >= formulas.size()) {
    return 0;
  }
  return formulas[formula_id](a, b);
}

现在，我们可以通过向 formulas 数组添加新的函数指针来轻松添加新的公式，无需更改 calculate 函数。

结论

函数指针在 C++ 代码重构中扮演着重要的角色。它们使我们能够轻松地将函数作为参数传递，从而创建动态可调整且可维护性高的代码。通过利用函数指针，我们可以简化代码结构，并使我们的代码对未来的变化更加适应。

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