C vs C 之一委託 vs 函式指標

委託與函式指標辨析

我們常見到c#技術文獻用「類似c/c++函式指標的東西」介紹委託。這樣好像是有道理的，因為二者的確有深層次的相通之處。委託和函式指標都描述了方法/函式的簽名，並通過統一的介面呼叫不同的實現。但二者又有明顯的區別，簡單說來，委託物件是真正的物件，而函式指標變數只是函式的入口位址。對於高層應用來講，委託

的靈活性和適用範圍

更勝函式指標；但對於底層應用，函式指標則是不可替代的。下面分別是委託型別和函式指標型別定義的例子：

delegate int fn(int a, int b) //c#委託

typedef int (*fn)(int a, int b) //c++函式指標

從形式上看，二者的引數列表和返回值都是相同的，只是乙個採用關鍵字delegate，乙個採用指標符號*。似乎「相似」的說法更有把握了，但如果馬上給二者劃等號就操之過急了。我們先實際驗證一下，看看到底有什麼不同：

//c#

delegate int fn(int a, int b) ;

class adder

public adder(int c)

}class multiplier

public multiplier(int c)

}adder adder = new adder(1);

multiplier multiplier = new multiplier(2);

fn fn = adder.add;

fn(1, 2); //結果為4

fn = multiplier.multiple;

fn(2, 3); //結果為12

從上面的**說明了兩個問題：

1.委託物件可以指向不同類的方法，只要符合委託簽名；

2.委託物件是有狀態的（儲存在指向的物件中），委託的行為不僅受到輸入引數的影響，還受到目標物件狀態的影響。

//c++

typedef int(*fn)(int a, int b);

int add(int a, int b) ;

int multiple(int a, int b) ;

class adder

int add(int a, int b)

private:

int c; };

typedef int(adder::* fm)(int a, int b);

int _tmain(int argc, _tchar* argv)

c#中的委託是一種支援()操作符的特殊物件。這和c/c++的函式指標是有本質區別的，因為c/c++的函式指標變數並不具有物件性質，它只是單純的函式入口位址。上面的fn只能指向add和multiple兩個普通函式，無法指向adder類的add方法。因為adder類的add方法的簽名並非int(*)(int a, int b)，編譯器會自動加上乙個隱式的this指標引數，所以它的簽名是類似int(*)(adder *const this, int a, int b) 的。如果需要指向成員函式的指標，需要用typedef int(adder::* fm)(int a, int b)這樣的形式加上型別限定符。所以，c++的函式指標不能像c#委託一樣指向不同類的方法；不具有物件的狀態性質；在使用上函式指標也不如委託靈活。所以，當聽到「委託就是類似c/c++函式指標」的說法的時候應該既理解其相似之處，又明了其差別。

functor

我們常說c++是強大而複雜的語言，函式指標已經被c#委託pk下來了，難道c++就沒有可以pk c#委託的大將嗎？當然有！首先應該看到，函式指標並非c++的產物，而是繼承自c，因此函式指標的侷限其實是c的侷限，與c++無關。我們說c#委託是支援()函式呼叫操作符的特殊物件，在c++中()操作符是可以被過載的，我們把過載了()操作符的物件稱為functor。下面是乙個functor的例子：

class adder

int operator()(int a, int b)

private:

int c; };

int _tmain(int argc, _tchar* argv)

functor和委託物件有相似之處，都是支援()操作符的具有狀態的物件。但functor還不是委託，為什麼？因為委託型別是一種介面規範，函式指標型別也是，但functor本身不是介面規範。這裡，請注意區分型別和物件之間的關係：委託型別和委託物件，函式指標型別和函式指標變數。functor可以等同於委託物件，但如何表達委託型別呢？應該看到，委託機制是一種執行時的動多型，委託物件可以與目標方法動態地繫結。由於c++並非基於虛擬機器的語言，想直接動態繫結不同型別functor到統一的型別介面並不容易。但c++有一種強大的工具實現靜多型，這就是模版：

模版class adder

int operator()(int a, int b)

private:

int c; };

class multiplier

int operator()(int a, int b)

private:

int c; };

template

void do(t& f, int a, int b) ;

int _tmain(int argc, _tchar* argv)

可以認為

函式模版do表達了介面規範，它要求乙個泛型類t支援()運算子、接受兩個整形引數、返回可隱式轉換為int的型別。對於不同型別adder和multiplier，編譯器在編譯時自動根據模版為不同的型別t生成了不同的do過載函式，因此do的呼叫形式是統一的，這就是所謂的靜多型。有人談到「模版為靜態型別的c++賦予了幾乎無型別的元程式設計能力」，這個例子算是個小小的窺視。stl中許多庫方法都是通過模版來表達介面規範，呼叫者傳入functor，其靈活性完全不輸c#委託。

總結1.c#委託物件是真正的物件，c/c++函式指標只是函式入口位址

2.c++的委託物件：functor

3.c++的靜多型：模版

C vs C 之一委託 vs 函式指標

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函式指標VS指標函式陣列指標VS指標陣列

C 委託 C函式指標

C vs C 之一 委託 vs 函式指標

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函式指標VS指標函式 陣列指標VS指標陣列

C 委託 C函式指標

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