《その136》関数へのポインタ: C++，C++/CX に挑戦！

2017年11月18日

《その136》関数へのポインタ

　関数へのポインタ

　次のプログラムで、関数 print_bits は main関数から与えられた数値を 2進数のビット表示にして出力します。
そして、さらにこの関数は、main関数が指示する別の関数を呼び出します。

　別の関数というのは、func1, func2, func3, func4 の４つです。
関数 print_bits は、この４つの関数のうちの一つを呼び出すのですが、どれを呼び出すかの指示は、関数へのポインタという形で受け取ります。

func1 ～ func4 は、どれも、Type型の値を受け取って string型の値を返却します。

　　　string func1(Type x);
　　　string func2(Type x);
　　　string func3(Type x);
　　　string func4(Type x);

これら func1 ～ func4 のポインタの型は、
「Type型の値を受け取って string型の値を返却する関数へのポインタ型」です。

　p がこの型のポインタである場合、p の宣言は次のようになります。

　　　string (*p)(Type)

下のプログラムの ★印の関数は、

　　　void print_bits(Type x, string (*func)(Type))

となっていますが、仮引数の一つが string (*func)(Type) です。

　このポインタ func が、main関数から渡されるポインタを受け取ります。
そして、main関数は、例えば

　　　print_bits(x, func1);

のように関数 print_bits に引数として整数 x と関数へのポインタ func1 を渡します。
プログラムを見てわかるように、func1 というのは関数名ですが、関数名はその関数へのポインタと解釈されます。

　もし、func5, func6 と種類が増えても、関数 print_bits は一切書き替える必要がありません。
main関数から関数へのポインタを渡すだけで、関数 print_bits は、その指示通りの関数を呼び出します。

------------------------------------------------------------

#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

template <class Type>       // 十進数表示
string func1(Type x) {
    return "十進数表示 : " + to_string(x);
}

template <class Type>        // 型名
string func2(Type x) {
    return "型名 : " + (string)typeid(x).name();
}

template <class Type>        // 1 であるﾋﾞｯﾄ数
string func3(Type x) {
    int bits = 0;
    while (x) { x &= x - 1; bits++; }
    return "1 であるビット数 : " + to_string(bits);
}

template <class Type>        // 奇数か偶数か
string func4(Type x) {
    if (x % 2) return "奇数";
    else       return "偶数";
}

template <class Type>   // ★
void print_bits(Type x, string (*func)(Type)) {
    int n = numeric_limits<Type>::digits;
    char* vec = new char[n + 1];
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if ((x >> i) & 1U) vec[n - i - 1] = '1';
        else               vec[n - i - 1] = '0';
    }
    vec[n] = '\0';
    cout << vec; delete[] vec;
    cout << "  " << (*func)(x) << '\n';
}

int main() {
    unsigned long a = 123456;
    print_bits(a, func1);
    print_bits(a, func2);
    print_bits(a, func3);
    print_bits(a, func4);
    cout << '\n';
    unsigned short b = 77;
    print_bits(b, func1);
    print_bits(b, func2);
    print_bits(b, func3);
    print_bits(b, func4);
}