C#委托与C++函数指针的比较

委托与函数指针辨析

我们常见到C#技术文献用“类似C/C++函数指针的东西”介绍委托。这样好像是有道理的，因为二者的确有深层次的相通之处。委托和函数指针都描述了方法/函数的签名，并通过统一的接口调用不同的实现。但二者又有明显的区别，简单说来，委托对象是真正的对象，而函数指针变量只是函数的入口地址。对于高层应用来讲，委托的灵活性和适用范围更胜函数指针;但对于底层应用，函数指针则是不可替代的。下面分别是委托类型和函数指针类型定义的例子：

delegate int Fn(int a, int b) //C#委托

typedef int (*Fn)(int a, int b) //C++函数指针

从形式上看，二者的参数列表和返回值都是相同的，只是一个采用关键字delegate，一个采用指针符号*。似乎“相似”的说法更有把握了，但如果马上给二者划等号就操之过急了。我们先实际验证一下，看看到底有什么不同：

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)

/

//C#

delegate int Fn(int a, int b) ;

class Adder{

private int c = 0;

public int Add(int a, int b){

return a + b + c;

}

public Adder(int c){ this.c = c; }

}

class Multiplier{

private int c = 0;

public int Multiple(int a, int b){

return a * b * c;

}

public Multiplier(int c){ this.c = c; }

}

Adder adder = new Adder(1);

Multiplier multiplier = new Multiplier(2);

Fn fn = adder.Add;

fn(1, 2); //结果为4

fn = multiplier.Multiple;

fn(2, 3); //结果为12

从上面的代码说明了两个问题：

1.委托对象可以指向不同类的方法，只要符合委托签名;

2.委托对象是有状态的(保存在指向的对象中)，委托的行为不仅受到输入参数的影响，还受到目标对象状态的影响。

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/

//C++

typedef int(*Fn)(int a, int b);

int Add(int a, int b) {

return a + b;

};

int Multiple(int a, int b) {

return a * b;

};

class Adder {

public:

Adder(int c) {

this->c = c;

}

int Add(int a, int b) {

return a + b + c;

}

private:

int c;

};

typedef int(Adder::* Fm)(int a, int b); int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {

Fn fn = Add;

std::cout << fn(1, 2) << std::endl;

fn = Multiple;

std::cout << fn(1, 2) << std::endl;

Adder adder(1);

Fm f = &Adder::Add;

std::cout << (adder.*f)(1, 2) << std::endl;

return0;

}

C#中的委托是一种支持()操作符的特殊对象。这和C/C++的函数指针是有本质区别的，因为C/C++的函数指针变量并不具有对象性质，它只是单纯的函数入口地址。上面的Fn只能指向Add和Multiple两个普通函数，无法指向Adder类的Add方法。因为Adder类的Add 方法的签名并非int(*)(int a, int b)，编译器会自动加上一个隐式的this指针参数，所以它的签名是类似int(*)(Adder *const this, int a, int b) 的。如果需要指向成员函数的指针，需要用typedef int(Adder::* Fm)(int a, int b)这样的形式加上类型限定符。所以，C++的函数指针不能像C#委托一样指向不同类的方法;不具有对象的状态性质;在使用上函数指针也不如委托灵活。所以，当听到“委托就是类似C/C++函数指针”的说法的时候应该既理解其相似之处，又明了其差别。

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Functor

我们常说C++是强大而复杂的语言，函数指针已经被C#委托PK下来了，难道C++就没有可以PK C#委托的大将吗?当然有!首先应该看到，函数指针并非C++的产物，而是继承自C，因此函数指针的局限其实是C的局限，与C++无关。我们说C#委托是支持()函数调用操