関数ポインタの使い方

目的

関数ポインタの使い方を説明する。

内容

関数ポインタとは、関数をメモリに保存して呼び出すものである。

• メリットは、switchやifなど条件分岐を使用せずに、関数を間接的に呼べることである。
• デメリットは、プログラムの実行速度が遅い可能性があることである。

関数ポインタの宣言にtypedefが使用される。

// typedef （新しく設定した関数の型）　の宣言
typedef 返り値 (*関数)(引数);

関数ポインタの例を以下に示す。

#include <stdio.h>

int add(int num1, int num2){
    return num1 + num2;
}

int sub(int num1, int num2){
    return num1 - num2;
}

typedef int (*fptrOperation)(int, int);
typedef int (*operation)(int, int);
operation operations[128] = {NULL};

void initializeOperationsArray(){
    operations['+'] = add;
    operations['-'] = sub;
}

int evaluateArray(char opecode, int num1, int num2){
    fptrOperation operation;
    operation = operations[opecode];
    return operation(num1, num2);
}

int main(void){
    initializeOperationsArray();
    printf("%d\n", evaluateArray('+', 5, 6));
    printf("%d\n", evaluateArray('-', 5, 6));
    return 0;
}

プログラムの流れを説明する。

• プロトタイプ宣言
  • fptrOperation関数ポインタ型の宣言(返り値：int, 引数：int, int)
  • operation関数ポインタ型の宣言(返り値：int, 引数：int, int)
  • operation関数ポインタ型の配列operationsの初期化
• メイン関数
  • initializeOperationsArray関数の処理
  • evaluateArray('+', 5, 6)の結果の出力→add関数の処理
  • evaluateArray('ー', 5, 6)の結果の出力→sub関数の処理
• initializeOperationsArray関数
  • operations配列のインデックスが’＋’の場合は、配列にaddを代入
  • operations配列のインデックスが’ー’の場合は、配列にsubを代入
• add関数(引数：num1, num2）
  • 渡された2つの引数の足し算の結果を返す
• sub関数(引数：num1, num2）
  • 渡された2つの引数の引き算の結果を返す
• evaluateArray関数(引数：opecode, num1, num2）
  • fptrOperation関数ポインタ型のoperationを宣言
  • oprationに、opecodeのインデックスをもつoperations配列を代入→operationにadd、subが代入される
  • num1,num2を引数にもつoperation関数を返す→add(num1, num2)、sub(num1, num2)の処理

所感

関数ポインタ型のoperations配列に実行したい関数を入れておき、メイン関数で配列を指した関数ポインタを実行することで、
自由に関数を呼び出せる利点があると感じた。

参照

詳説Cポインタ　P82, 83