37: return 0;
38: }
39:
40: void TelepathicFunction()
41: {
42: cout << "There are " << Cat::GetHowMany() << " cats alive!n";
43: }
Результат:
There are 1 cats alive!
There are 2 cats alive!
There are 3 cats alive!
There are 4 cats alive!
There are 5 cats alive!
There are 4 cats alive!
There are 3 cats alive!
There are 2 cats alive!
There are 1 cats alive!
There are 0 cats alive!
Анализ: В строке 15 в объявлении класса Cat создается закрытая статическая переменная-член HowManyCats. В строке 12 объявляется открытая статическая функция-член GetHowMany().
Так как функция GetHowMany() открыта, доступ к ней может получить любая другая функция, а при объявлении ее статической отпадает необходимость в существовании объекта типа Cat. Именно поэтому функция TelepathicFunction() в строке 42 может получить доступ к GetHowMany(), не имея доступа к объекту Cat. Конечно же, к функции GetHowMany() можно было обратиться из блока main() так же, как к обычным методам объектов Cat.
Примечание: Статические функции-члены не содержат указателя this. Поэтому они не могут объявляться со спецификатором const. Кроме того, поскольку функции-члены получают доступ к переменным-членам с помощью указателя this, статические функции-члены не могут использовать обычные нестатические переменные-члены!
Статические функции-члены
Доступ к статическим функциям-членам можно получить, либо вызывая их из объектов класса как обычные функции-члены, либо вызывая их без объектов, явно указав в этом случае имя класса. Пример:
class Cat
{
public:
static int GetHowMany() { return HowManyCats; }
private:
static int HowManyCats;
}
int Cat::HowManyCats = 0;
int main()
{
int howMany;
Cat theCat; // определение обьекта
howMany = theCat.GetHowMany(); // доступ через объект
howMany = Cat::GetHowMany(); // доступ без объекта
}
Указатели на функции
Точно так же, как имя массива постоянно указывает на его первый элемент, имя функции является указателем на саму функцию. Можно объявить переменную-указатель функции и в дальнейшем вызывать ее с помощью этого указателя. Такая возможность может оказаться весьма полезной, поскольку позволяет создавать программы, в которых функции вызываются по командам пользователя, вводимым с клавиатуры.
Единственная важная деталь для определения указателя на функцию — знание типа объекта, на который ссылается указатель. Указатель типа int обязательно связан с целочисленной переменной. Аналогичным образом указатель на функцию может вызывать только функции с заданными сигнатурой и типом возврата.
В объявлении
long (*funoPtr) (int);
создается указатель на функцию funcPtr (обратите внимание на символ * перед именем указателя), которая принимает целочисленный параметр и возвращает значение типа long. Круглые скобки вокруг (*funcPtr) обязательны, поскольку скобки вокруг (int) имеют больший приоритет по сравнению с оператором косвенного обращения (*). Если убрать первые скобки, то это выражение будет объявлять функцию funcPtr, принимающую целочисленный параметр и возвращающую указатель на значение типа long. (Вспомните, что все пробелы в C++ игнорируются,) Рассмотрим два следующих объявления:
long * Function (int); long (*funcPtr) (int);
В первой строке Function() — это функция, принимающая целочисленный параметр и возвращающая указатель на переменную типа long. Во втором примере funcPtr — это указатель на функцию, принимающую целочисленный параметр и возвращающую переменную типа long.
Объявление указателя на функцию всегда содержит тип возвращаемой переменной и заключенный в скобки список типов формальных параметров, если таковые имеются. Пример объявления и использования указателя на функцию показан в листинге 14.5.
Листинг 14.5. Указатели на функцию
1: // Листинг 14.5. Использование указателей на функции
2:
3: #include <iostream.h>
4:
5: void Square (int&,int&);
6: void Cube (int&, int&);
7: void Swap (int&, int &);
8: void GetVals(int&, int&);
9: void PrintVals(int, int);
10:
11: int main()
12: {
13: void (* pFunc) (int &, int &);
14: bool fQuit = false;
15:
16: int val0ne=1, valTwo=2;
17: int choice;
18: while (fQuit == false)
19: {
20: cout << "(0)Quit (1)Change Values (2)Square (3)Cube (4)Swap";
21: cin >> choice;
22: switch (choice)
23: {
24: case 1: pFunc = GetVals; break;
25: case 2: pFunc = Square; break;
26: case 3: pFunc = Cube; break;
27: case 4: pFunc = Swap; break;
28: default : fQuit = true; break;
29: }
30:
31: if (fQuit)
32: break;
33:
34: PrintVals(valOne, valTwo);
35: pFunc(valOne, valTwo);
36: PrintVals(valOne, valTwo);
37: }
38: return 0;
39: }
40:
41: void PrintVals(int x, int y)
42: {
43: cout << "x: " << x << " y: " << y << endl;
44: }
45:
46: void Square (int & rX, int & rY)
47: {
48: rX *= rX;
49: rY *= rY;
50: }
51:
52: void Cube (int & rX, int & rY)
53: {
54: int tmp;
55:
56: tmp = rX;
57: rX *= rX;
58: rX = rX * tmp;
59:
60: tmp = rY;
61: rY *= rY;
62: rY = rY * tmp;
63: }
64:
65: void Swap(int & rX, int & rY)
66: {
67: int temp;
68: temp = rX;
69: rX = rY;
70: rY = temp;
71: }
72:
73: void GetVals (int & rValOne, int & rValTwo)
74: {
75: cout << "New value for ValOne: ";
76: cin >> rValOne;
77: cout << "New value for ValTwo: ";
78: cin >> rValTwo;
79: }
Результат:
(0)0uit (1)Change Values (2)Square (3)Cube (4)Swap: 1
x: 1 у: 2
New value for ValOne: 2
New value for ValTwo: 3
x: 2 y: 3
(0)Quit (1)Change Values (2)Square (3)Cube (4)Swap: 3
x: 2 y: 3
x: 8 y: 27
(0)Qult (1 )Change Values (2)Square (3)Cube (4)Swap: 2
x: 8 y: 27
x: 64 y: 729
(0)Quit (1)Change Values (2)Square (3)Cube (4)Swap: 4
x: 64 y: 729
x: 729 y: 64
(0)Quit (1)Change Values (2)Square (3)Cube (4)Swap: 0
Анализ: В строках 5—8 объявляются четыре функции с одинаковыми типами возврата и сигнатурами. Все эти функции возвращают void и принимают ссылки на значения типа int.
В строке 13 переменная pFunc объявлена как указатель на функцию, принимающую две ссылки на int и возвращающую void. Этот указатель может ссылаться на каждую из упоминавшихся ранее функций. Пользователю предлагается выбрать функцию, после чего она связывается с указателем pFunc. В строках 34—36 выводятся текущие значения двух целочисленных переменных, вызывается текущая функция и выводятся результаты вычислений.
Указатели на функции
Обращение к функции через указатель записывается так же, как и обычный вызов функции, на которую он указывает. Просто вместо имени функции используется имя указателя на эту функцию.
Чтобы связать указатель на функцию с определенной функцией, нужно просто присвоить ему имя функции без каких-либо скобок. Имя функции. как вы уже знаете, представляет собой константный указатель на саму функцию. Поэтому указатель на функцию используется так же, как и ее имя. При вызове функции через указатель следует задать все параметры. установленные для текущей функции. Пример:
long(*pFuncOne) (int,int);
long SomeFunction (int,int);
pFuncOne = SomeFunction;
pFuncOne (5,7);
Зачем нужны указатели на функции
В программе, показанной в листинге 14.5, можно было бы обойтись и без указателей на функции, однако с их помощью значительно упрощается и становится читабельнее код программы: достаточно только выбрать функцию из списка и затем вызвать ее.
В листинге 14.6 используются прототипы и объявления функций листинга 14.5, но отсутствуют указатели на функции. Оцените различия между этими двумя листингами.
Листинг 14.6. Видоизмененный вариант листинга 14.5 без использования указателей на функции
1: // Листинг 14.6. Видоизмененный вариант листинга 14.5 без использования
2: // указателей на функции
3: #include <iostream.h>
4:
5: void Square (int&,int&);
6: void Cube (int&, int&);
7: void Swap (int&, int &);
8: void GetVals(int&, int&);
9: void PrintVals(int, int);
10:
11: int main()
12: {
13: bool fQuit = false;
14: int valOne=1, valTwo=2;
15: int choice;
16: while (fQuit == false)
17: {
18: cout << << "(0)Quit (1)Change Values (2)Square (3)Cube (4)Swap";
19: cin >> choice;
20: switch (choice)
21: {
22: case 1:
23: PrintVals(valOne, valTwo);
24: GetVals(valOne, valTwo);
25: PrintVals(valOne, valTwo);
26: break;
27:
28: case 2:
29: PrintVals(valOne, valTwo);
20: Square(valOne,valTwo);
31: PrintVals(valOne, valTwo);
32: break;
33:
34: case 3:
35: PrintVals(valOne, valTwo);
36: Cube(valOne, valTwo);
37: PrintVals(valOne, valTwo);
