C言語の関数ポインタの使用例のついて

Question

前提

C言語を学習していますが、関数ポインタについての理解がいまいちです。そこで、関数ポインタの使用例とそのコードを教えていただけると幸いです。

例　加減乗除のプログラム

double add(double p, double q);
double minus(double p, double q);
double multi(double p, double q);
double divi(double p, double q);

int main(int argc, char *argv[]){
    double a, b, out;
    char *operation;
    double (*op)(double x, double y);

    a=atof(argv[1]);
    operation = argv[2];
    b=atof(argv[3]);
    if(strcmp(operation, "tasu")==0){
        op=add;
    }else if(strcmp(operation, "hiku")==0){
        op=minus;
    }else if(strcmp(operation, "kakeru")==0){
        op=multi;
    }else if(strcmp(operation, "waru")==0){
        op=divi;
    }else{printf("Invalid operation.\n"); exit(-1);
    }
    out = op(a, b);
    printf("result = %f\n", out);
} 

Comments

[episteme]

> 関数ポインタの使用例とそのコードを教えていただけると幸いです。

呈示されたそのコードのどこがわからんですか?　他のサンプルをお望みですか?

[kazato]

提示されたサンプル自体は理解出来るのですが、関数ポインタ
double (*op)(double x, double y);を用いるメリットが分からないです。

また、別のサンプルがあれば拝見してみたいです。

[dameo]

多分ググればすぐ出てくる関数ポインタの例を書けと言われると、課題であることを疑われてしまっているんじゃないかと思いますね。
これは例えばですが、特殊な並びの計算機とか書けますよ。
どんな文字列が入力になるかは解析してみてください(一部伏せ字)。
typedef double (*operatorp)(double, double);
operatorp get_op(char ch) {
static const char symbols[] = {'+', '-', '*', '/'};
static const operatorp funcs[] = {&add, &minus, &multi, &divi};
operatorp op = NULL;
for (int i = 0; i < sizeof(symbols)/sizeof(symbols[0]); ++i) {
if (ch == symbols[i]) {
op = funcs[i];
break;
}
}
return op;
}
char* calc(char* p, double* result) {
double data[2];
operatorp op = get_op(*p++);
if (op == NULL) return NULL;
for (int data_idx = 0; data_idx < 2;) {
if (get_op(*p) != NULL) {
if ((○ = calc(○, &✕[△++])) == NULL) return NULL;
} else {
// cannot detect error
data[data_idx++] = strtod(p, &p);
}
if (data_idx == 1 && *p == ',') ++p;
}
*result = op(data[0], data[1]);
return p;
}

[kazato]

丁寧にありがとうございます。
関数ポインタの例は多く掲載されていますが、そのメリットがイマイチ理解出来なかったためこういった質問をさせていただきました。

Answer 1

例としては qsort 関数とかだと「メリット」が分かりやすいんじゃないでしょうか．
（以降の説明は省略．ググってもらった方が早いし正確でしょうから．）

Comments

[kazato]

少し理解が深まりました。ありがとうございます。

Answer 2

ファンクタとして合成する（とかカスタマイゼーションポイントを提供する）目的であれば、qsortやbsearchの比較関数とか。
コールバック（何か起きたときに呼び出して欲しい）として典型なのは、シグナルハンドラとしての登録(signal)とかも。
いわゆるインターフェースで使う、ということであればCOM/OLEのvtblとかLinuxのfile_operationsとか。( https://github.com/torvalds/linux/blob/master/include/linux/fs.h#L2091 )

Comments

[kazato]

様々な利点を教えていただきありがとうございました。
大して使われてないと思っていたのですが、身近な使用例もあるのですね。

Answer 3

double (*op)(double x, double y);を用いるメリットが分からないです。

メリットは全く無いです。

out = op(a, b);

これがなにをしてるか理解しよう、ってだけのはなしですよ

Comments

[kazato]

回答ありがとうございます。
関数ポインタが有効活用されているコード例等ありましたら教えて頂けると幸いです。

[dodox86]

様々な意見、捉え方は有ると思いますが、メリットが”全く”無いは言い過ぎだと思います。実行部分を集約することができますし、提示のコード例でもそれが表現出来ています。。良くある状態遷移テーブルに対応した関数マトリクステーブルなどの利用例があります。

[y_waiwai]

この程度の動作を行うためのコードとしては、関数ポインタを使うのは全くの悪手だと思いますよ。
おっしゃるような状態遷移に使うならまだしも、これではデメリットしか見えません。

＃そりゃ説明のためのサンプルだ、ってはなしなんですが、これからメリットなるものを汲み取ろうというのは無意味ですわな

[Zuishin]

サンプルは基礎なので、そのコードそのものではなく、そこから応用できる可能性からメリットを感じ取らなければいけません。
高階関数は非常に有用な技術であり、そのメリットははかりしれません。
デメリットしか見えないとしたら、それはその人がろくにコードを書かないからでしょう。