함수 포인터(Function Pointer)

🎈 데이터 포인터

데이터 포인터는 변수의 주소를 저장하고 있다가 해당 주소의 값을 읽어오거나 변경할 때 사용하는 문법입니다.

예를 들어 int 자료형을 가진 data라는 변수가 있다면 data 변수 이름을 사용하여 직접값을 5로 변경할 수있습니다. 그리고 포인터 변수 p를 선언해서 '번지 계산 연산자('&')를 사용해서 data 변수 주소를 포인터 변수 p에 저장한 다음 포인터 변수  p에 '번지 지정 연산자('＊')를 사용하여 간접적으로 data 변수의 값을 6으로 변경할 수도 있다.

 

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🎈 함수 포인터

그런데 포인터가 데이터(변수)의 주소만 저장했다가 사용할 수 있는 것은 아니다. c 언어에서 함수라고 불리는 명령어의 집합체는 컴파일되면 기계어로 변경되고 프로그램이 실행되면 코드 세그먼터라는 메모리 영역에 위치하게 된다. 즉, 함수의 형태는 변경되겠지만 결국 메모리에 저장되기 때문에 주소를 가지게 된다.

함수 포인터(Function Pointer)는 함수의 주소를 저장했다가 해당 주소의 함수를 호출하는데 사용하는 포인터를 뜻한다.

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🎈 함수 포인터 정의 방법

int func(int x)
{
    return x;
}
 
int main()
{
    cout << func << endl; // 01201084 출력 (함수의 주소)
    
    int (*funcptr)(int) = func; // 함수 포인터 funcptr 선언 및 초기화
 
    cout << funcptr << endl; // 01201084 출력  
}

🎇 int : 주소에 있는 함수의 리턴 타입
🎇 (*funcptr) : 함수 포인터 이름 funcptr
🎇 (int) : 주소에 있는 함수의 매개변수 타입 적어주는 부분. 없으면 그냥 ()
🎇 = func : func 함수의 주소로 초기화 함. 함수의 이름은 그 함수의 주소 !

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🎈 함수 포인터 사용 방법

int func(int x)
{
    return x;
}
 
int main()
{
    cout << func << endl; 
    int (*funcptr)(int) = func; 
    cout << funcptr << endl; 
 
    cout << funcptr(5) << endl;  
    // 5출력. func 함수의 주소를 가지고 있는 포인터 funcptr로 fun 함수를 사용할 수 있게 되었음
}

🎇함수 포인터 이름(파라미터)
      1. 이렇게 주소를 담고 있는 함수의 기능을 사용할 수 있다.
      2. 포인터 funcptr 이 함수 func의 주소를 가지고 있기 때문에 func(3)은 funcptr(3) 이렇게도 호출할 수 있다.

🎇funcptr = func2
      1. 이렇게 함수 포인터에 다른 함수를 대입을 하려면 리턴타입, 매개변수타입, 매개변수의 개수가 서로 일치해야 가능             하다.
            - funcptr은 int (*funcptr)(int) 타입이므로 func2 함수 또한 리턴타입이 int고 매개변수 타입도 int고 매개변수도 1개                   여야 funcptr에 주소 대입이 가능하다

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🎈 매개변수로 사용할 수 있는 함수 포인터

함수 포인터도 다른 변수와 동일하게 매개변수로 사용이 가능합니다.

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int    add(int a, int b)
{
    return (a + b);
}
 
void    print_odd(int a, int b, int (*f)(int, int)) //매개변수로 함수 add를 받음
{
    int    ret = f(a, b);
 
    if (ret % 2 == 1)
        cout << ret << endl;
    else
        cout << "홀수가 아니에요!" << endl;
}
 
int    main(void)
{
    print_odd(2, 4, add);
    print_odd(2, 3, add);
}
//출력
//홀수가 아니에요!
//5

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🎈 함수포인터의 const

함수포인터도 다른 변수들과 동일하게 const를 사용할 수 있습니다.

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int    add(int a, int b)
{
    return (a + b);
}
 
int    main(void)
{
    int    (*const f)(int, int) = add; 
    //참조 연산자 *옆에 const를 붙여주면 함수포인터 f를 상수화 시킬 수 있습니다.
 
    cout << f(1, 2);
}
//출력
//3

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🎈 class 멤버함수의 함수포인터 사용

class의 멤버함수도 함수포인터로 사용이 가능합니다.
하지만 class내부의 멤버함수는 객체를 통해서만 출력이 가능하고, 함수포인터의 선언 또한 해당 클래스의 범위 내에있는 함수포인터라고 명시해줘야 사용이 가능하다.

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class Test
{
public:
    int    add(int a, int b) //클래스 Test안에 멤버함수 add가 있습니다.
    {
        return (a + b);
    }
};
 
int    main(void)
{
    Test    test;  // 클래스 Test를 인스턴스화 시켜 객체로 만듭니다.
    int    (Test::*f)(int, int) = &Test::add;
    //함수포인터 f는 Test의 멤버함수를 사용하겠다고 Test::를 통해 명시해줍니다.
    //그리고 함수의 주소 또한 Test의 멤버함수라고 명시해 주고 다른 함수 포인터와 달리
    //항상 명시적으로 &연산자를 통해 함수의 주소를 가져와야 합니다.
 
    cout << (test.*f)(1, 2) << endl;
    //함수포인터의 사용 또한 해당 클래스의 객체를 통해서 사용해야 합니다.
    //만약 class의 멤버함수 내에서 함수포인터를 사용한다면 this를 통해서 접근할 수 있습니다.
    //접근은 멤버 포인터 연산자인 .* 또는 ->*연산자로 접근해야 합니다.
}
//출력
//3

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🎈 static을 이용한 멤버함수의 접근

일반 함수포인터와 비슷하게 사용합니다.
class에서 멤버함수에 static을 사용하면 class의 이름으로 해당 함수에 접근이 가능하고, 어떤 특정 객체에 귀속되는게 아니라고 했었습니다.
그렇기 때문에 class의 이름을 통해서 접근만 해주면 일반 함수포인터와 동일하게 사용이 가능합니다.

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class Test //class를 총 4개 생성한 뒤 멤버함수 모두 static을 사용해 줍니다.
{
public:
    static int    add(int a, int b)
    {
        return (a + b);
    }
};
 
class TestTwo
{
public:
    static int    sub(int a, int b)
    {
        return (a - b);
    }
};
 
class TestThree
{
public:
    static int    div(int a, int b)
    {
        return (a / b);
    }
};
 
class TestFour
{
public:
    static int    mul(int a, int b)
    {
        return (a * b);
    }
};
 
int    main(void)
{
    //함수포인터의 배열을 선언해주고, class의 이름을 통해서 함수의 주소를 저장해줍니다.
    int    (*f[4])(int, int) = {
        &Test::add,
        &TestTwo::sub,
        &TestThree::div,
        &TestFour::mul
    };
    for (int i = 0; i < 4; i++)
        cout << f[i](1, 2) << endl;
         //출력은 일반 함수포인터와 동일합니다.
}
//출력
//3
//-1
//0
//2

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