Chapter2 함수 포인터

함수 포인터

정의

• 함수 이름: 함수가 시작하는 시작 주소
• 함수 포인터: 함수의 시작 주소를 저장하는 포인터
• 함수 시그니처: 함수의 반환 타입과 매개변수 리스트

함수 포인터 선언 방법: 함수 시그니처와 같게 선언한다.

int func(int a, int b){ }
...
int (*pf)(int, int);
pf = func;

함수 포인터는 메모리 접근 연산자(*)를 붙여도 함수의 주소이다.

pf(10) == *pf(10);

함수 포인터의 종류

함수 호출 방법

• 정적 함수 호출(정적 함수)
• 개체로 멤버 함수 호출(멤버 함수)
• 객체의 주소로 멤버 함수 호출(멤버 함수)

예시

#include<iostream>
using namespace std;

void Print() {
    cout << "정적 함수 Print()" << endl;
}

class Point {
public:
    void Print() {
        cout << "멤버 함수 Print()" << endl;
    }
};

int main() {
    Point pt;
    Point* p = &pt;

    Print();
    pt.Print();
    p->Print();

    return 0;
}

정적 함수 호출

지금까지 했던 함수 호출 방식이랑 같다.

함수 호출 규약: 함수 호출 시 전달되는 인자의 순서나 함수가 종료될 때 함수의 스택을 정리하는 시점 등을 약속한 것.
ex) stdcall, cdecl, thiscall, fastall etc
정적 함수 기본 함수 호출 규약: cdecl
멤버 함수 기본 함수 호출 규약: thiscall
따라서, 정적 함수 포인터와 멤버 함수 포인터를 다르게 선언

객체와 주소로 멤버 함수 호출

멤버 함수 포인터는 함수 포인터 선언에 어떤 클래스의 멤버 함수를 가리킬 것인지 이름을 지정해야 한다.
void Print::Print(int n)의 멤버 함수 포인터: void (Point::*pf)(int)

멤버 함수 호출 방법

• 객체로 멤버 함수 호출 시 .*연산자를 이용한다.
• 주소로 멤버 함수 호출 시 ->*연산자를 이용한다.
• 함수 호출 시 .*/->* 연산자 사이에 () 연산자를 사용해야 함
  • 연산자 우선순위로 인한 오류 방지

#include<iostream>
using namespace std;


class Point {
private:
    int x, y;
public:
    explicit Point(int x_ = 0, int y_ = 0) :x(x_), y(y_) {}
    void Print() const { cout << x <<", " << y << endl; }
    void PrintInt(int n){ cout << "Test num: " << n << endl; }
};

int main() {
    Point pt(2, 3);
    Point* p = &pt;

    void (Point:: * pf1)() const;
    pf1 = &Point::Print;

    void (Point:: * pf2)(int);
    pf2 = &Point::PrintInt;

    pt.Print();
    pt.PrintInt(10);
    cout << endl;

    (pt.*pf1)();
    (pt.*pf2)(10);
    cout << endl;

    (p->*pf1)();
    (p->*pf2)(10);

    return 0;
}

클라이언트 코드와 서버 코드

정의

• 서버 코드: 어떤 기능이나 서비스를 제공하는 코드
• 클라이언트 코드: 기능을 제공 받는 코드
• 콜(call): 클라이언트가 서버를 호출
• 콜백(callback): 서버가 클라이언트를 호출
  • 윈도우의 모든 프로시저는 시스템이 호출하는 콜백 함수이다.

#include <iostream>
using namespace std;

void Client();

// 서버 코드
void PrintHello() {
    cout << "Hello!" << endl;
    Client();
}

// 클라이언트 코드
void Client() {
    cout << "I'm client" << endl;
}

int main() {
    PrintHello();

    return 0;
}

콜백 메커니즘을 구현하기 위해 클라이언트가 서버를 호출할 때 서버에 클라이언트 정보를 제공해야한다.
-> 함수 포인터 매개변수를 이용해 콜백 함수의 주소를 전달
(기타 다른 방법: 함수 객체, 대리자, 전략 패턴 등)

for_each문을 통한 예제2

#include <iostream>
using namespace std;


// 서버 코드
void For_each(int* begin, int* end, void(*pf)(int)) {
    while (begin != end) {
        pf(*begin++);
    }
}


// 클라이언트 코드
void Print1(int n) {
    cout << n << ' ';
}
void Print2(int n) {
    cout << n*n << ' ';
}
void Print3(int n) {
    cout << "정수: " << n << endl;
}

int main() {
    int arr[5] = { 10, 20, 30, 40, 50 };

    For_each(arr, arr + 5, Print1);
    cout << "\n\n";
    For_each(arr, arr + 5, Print2);
    cout << "\n\n";
    For_each(arr, arr + 5, Print3);

    return 0;
}

For_each문만 3번을 호출하였지만, 동작되는 것은 클라이언트 코드에 의해 결정되었다.

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Quiz

1. 함수 포인터 정의 빈칸 채우기1

    void Print(int data){ ... }

   • Print() 함수가 정적 함수나 전역함수라면 함수 포인터는 (void *pf(int))와 같이 선언합니다.
   • Print() 함수가 MyClass 클래스의 멤버 함수라면 함수 포인터는 (void (MyClass::*pf)(int))와 같이 선언합니다.
   • 함수 포인터 pf가 전역 함수 Print()의 주소라면 (pf(data))처럼 전역 함수를 호출합니다.
   • 함수 포인터 pf가 MyClas 클래스의 멤버 함수 Print()의 주소고, 객체가 obj라면 ((obj.*pf)(data))처럼 멤버 함수를 호출합니다.

2. 빈칸 채우기 2

   • 서버는 클라이언트의 정책을 반영하려고 서버 측 코드에서 클라이언트 측 함수를 호출합니다. 이때 서버가 호추라는 클라이언트 함수를 가리켜 (콜백) 함수라 합니다.