C++言語解説:3-1:関数ポインタ
2002-08-25
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[概要]　今まで何気なく使ってきた「関数名」について改めて考えてみます。実は関数名
　　　　もポインタなのです。
　　　　
[構成]・関数ポインタ
　　　　　* 関数名の考え方
　　　　　* オーバーロード関数へのポインタ

●関数ポインタ
　◆関数名の考え方
　
　　・今まで不思議に感じたことは無いでしょうか。関数を定義した後、関数名を記述す
　　　るだけで実行できること。プロトタイプ宣言をすれば定義部は後回しに出来ること。
　　　純粋仮想関数を定義するには「関数名 = 0;」であったこと。
　　
　　・特に純粋仮想関数の定義で「おや？」と思う方が多くなるようです。実は関数名も
　　　ポインタなのです。あまりによく使用する機能であるため、簡略化された記述方式
　　　が採用されており、これが逆に理解の妨げになっています。
　　
　　・まずはじめに関数へのポインタを見ることにします。

　　　[List1.関数ポインタの例]
　　　┌───────────────────────────────────┐
　　　　#include <iostream>
　　　　using namespace std;
　　　　
　　　　void message1();
　　　　void message2();
　　　　
　　　　int main()
　　　　{
　　　　　　void (*p_func)(); //関数ポインタの定義
 　　　　　　int i_select;
　　　　　　
　　　　　　cout << "1:Message1, 2:Message2 : ";
　　　　　　cin >> i_select;
　　　　　　
　　　　　　if (i_select == 1) p_func = &message1; //message1()
　　　　　　else p_func = &message2;　　　　　　　 //message2()
　　　　　　
　　　　　　(*p_func)(); //関数実行(形式その1)
 　　　　　　
　　　　　　if (i_select == 1) p_func = &message2; //message2()
　　　　　　else p_func = &message1;　　　　　　　 //message1()

　　　　　　p_func();　　//関数実行(形式その2)
 　　　　　　
　　　　　　return 0;
　　　　}
　　　　
　　　　void message1()
　　　　{
　　　　　　cout << "MESSAGE1" << endl;
　　　　　　return;
　　　　}

　　　　void message2()
　　　　{
　　　　　　cout << "MESSAGE2" << endl;
　　　　　　return;
　　　　}
　　　└───────────────────────────────────┘
　　　┌───────────────────────────────────┐
　　　　[出力結果]
　　　　 1:Message1, 2:Message2 : 1
　　　　 MESSAGE1
　　　　 MESSAGE2
　　　└───────────────────────────────────┘
　　
　　・List1にある
　　　　　void (*p_func)();
 　　　が関数ポインタの宣言です。void戻値の引数無し型関数へのポインタを宣言してい
　　　ます。
　　　
　　・引数や戻り値があるタイプの関数ポインタを宣言する場合は
　　　┌───────────────────────────────────┐
　　　　　double (*p_func)(int, double);
　　　　　戻値型　　　　　　引数型リスト
 　　　└───────────────────────────────────┘
　　　のように記述します。
　　
　　・関数のアドレス取得は、通常のオブジェクトを扱う場合と同様で
　　　　　p_func = &message1;
　　　のように&演算子を使用します。
　　
　　・ポインタを介した関数の実行は
　　　　　(*p_func)();
 　　　として行います。*演算子により、ポインタの指すアドレスを参照させています。そ
　　　して後ろの()は引数です。今回は引数無し関数を扱っているので、()のみです。
　　
　　・そしてもう一つ
　　　　　p_func();
 　　　まるで関数名のように記述することも可能です。ここである実験をしてみます。
　　
　　　[List2.関数ポインタの例--ポインタ形式記述]
　　　┌───────────────────────────────────┐
　　　　#include <iostream>
　　　　using namespace std;
　　　　
　　　　void message1();
　　　　void message2();
　　　　
　　　　int main()
　　　　{
　　　　　　int i_select;
　　　　　　
　　　　　　cout << "1:Message1, 2:Message2 : ";
　　　　　　cin >> i_select;
　　　　　　
　　　　　　if (i_select == 1) message1(); //message1()
　　　　　　else message2();　　　　　　　 //message2()
　　　　　　
　　　　　　if (i_select == 1) (*message2)(); //message2ポインタ記述
　　　　　　else (*message1)();　　　　　　　 //message1ポインタ記述
　　　　　　return 0;
　　　　}
　　　　
　　　　void message1()
　　　　{
　　　　　　cout << "MESSAGE1" << endl;
　　　　　　return;
　　　　}

　　　　void message2()
　　　　{
　　　　　　cout << "MESSAGE2" << endl;
　　　　　　return;
　　　　}
　　　└───────────────────────────────────┘
　　　┌───────────────────────────────────┐
　　　　[出力結果]
　　　　 1:Message1, 2:Message2 : 1
　　　　 MESSAGE1
　　　　 MESSAGE2
　　　└───────────────────────────────────┘
　　
　　・そうです。いきなり関数ポインタ記述ができてしまいました。これでわかったと思
　　　いますが、関数名は式中で利用される場合、自動的に関数へのポインタへ変換され
　　　ているのです。
　　
　　・この処理の仕方は「配列名」に似ています。恐らく同じ処理系統にするため、この
　　　ような方法が取られたと思うのですが、逆に混乱を招いている気がします。


　◆オーバーロード関数へのポインタ
　
　　・オーバーロード関数へのアドレスを取得する場合、関数ポインタについてもそれぞ
　　　れの型を用意します。
　　
　　・例えば
　　　　　int CalFunc(int i_a);
　　　　　int CalFunc(int i_a, int i_b);
　　　へ適用する関数ポインタは
　　　　　int (*p_func1)(int);
　　　　　int (*p_func2)(int, int);
 　　　となります。
　　
　　・アドレスの代入は今までと同様に&演算子を用います。この際、ポインタの型定義に
　　　沿ったオーバーロード関数が適用されます。
　　　　　p_func1 = &CalFunc; //CalFunc(int)
　　　　　p_func2 = &CalFunc; //CalFunc(int, int)
 　　　　　
　　・それでは、List3にオーバーロード関数ポインタの例を示します。
　　
　　　[List3.オーバーロード関数へのポインタ]
　　　┌───────────────────────────────────┐
　　　　#include <iostream>
　　　　using namespace std;
　　　　
　　　　int CalFunc(int i_a);
　　　　int CalFunc(int i_a, int i_b);
　　　　
　　　　int main()
　　　　{
　　　　　　int (*p_func1)(int);
　　　　　　int (*p_func2)(int, int);
　　　　　　
　　　　　　p_func1 = &CalFunc; //CalFunc(int)
　　　　　　p_func2 = &CalFunc; //CalFunc(int, int)
 　　　　　　
　　　　　　cout << (*p_func1)(10) << endl;
　　　　　　cout << (*p_func2)(10, 20) << endl;
　　　　　　
　　　　　　return 0;
　　　　}
　　　　
　　　　int CalFunc(int i_a)
　　　　{
　　　　　　int tmp;
　　　　　　tmp = 2 * i_a;
　　　　　　
　　　　　　return tmp;
　　　　}
　　　　
　　　　int CalFunc(int i_a, int i_b)
　　　　{
　　　　　　int tmp;
　　　　　　tmp = 2 * (i_a + i_b);
　　　　　　
　　　　　　return tmp;
　　　　}
　　　└───────────────────────────────────┘
　　　┌───────────────────────────────────┐
　　　　[出力結果]
　　　　 20
　　　　 60
　　　└───────────────────────────────────┘

[Revision Table]
　|Revision　|Date　　　 |Comments
　|----------|-----------|-----------------------------------------------------
　|1.00　　　|2002-08-25 |初版
[end]
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