又是 C++ 函数指针。语法困惑

Question

关于 this page我在 C++ 中找到了函数指针的一个很好的例子(以及仿函数，但这个问题与仿函数无关)。以下是该页面的一些拷贝。

#include <iostream>

double add(double left, double right) {
  return left + right;
}

double multiply(double left, double right) {
  return left * right;
}

double binary_op(double left, double right, double (*f)(double, double)) {
  return (*f)(left, right);
}

int main( ) {
  double a = 5.0;
  double b = 10.0;

  std::cout << "Add: " << binary_op(a, b, add) << std::endl;
  std::cout << "Multiply: " << binary_op(a, b, multiply) << std::endl;

  return 0;
}

我大致理解代码，但有几处我总是感到困惑。函数 binary_op() 接受一个函数指针 *f，但是当它被使用时，例如在第 19 行 binary_op(a, b, add) ，函数符号 add 被传入，而不是人们认为的指针 &add 。现在你可能会说这是因为符号add 是一个指针；它是与函数 add() 对应的代码位的地址。很好，但是这里似乎仍然存在类型差异。函数 binary_op() 采用 *f，这意味着 f 是指向某物的指针。我传入add，它本身就是一个指向代码的指针。 (对吗？)然后 f 被赋予 add 的值，这使得 f 成为指向代码的指针，这意味着 f 是一个类似于 add 的函数，这意味着 f 应该像 f(left, right) 一样被调用，具体如何 add 应该被调用，但是在第 12 行，它被称为 (*f)(left, right)，这对我来说似乎不正确，因为它就像写(*add)(left, right)，而*add不是函数，是add指向的代码的第一个字符到。 (对吗？)

我知道将 binary_op() 的原始定义替换为以下内容也可以。

double binary_op(double left, double right, double f(double, double)) {
  return f(left, right);
}

事实上，这对我来说更有意义，但正如我上面解释的那样，原始语法没有意义。

那么，为什么使用 (*f) 而不是 f 在语法上是正确的？如果符号 func 本身就是一个指针，那么短语“函数指针”或“指向函数的指针”究竟是什么意思呢？按照目前的原始代码，当我们写double (*f)(double, double)时，f是一个什么样的东西呢？指向指针的指针(因为 (*f) 本身就是指向一段代码的指针)？符号 add 是和 (*f) 一样的东西，还是和 f 一样的东西？

现在，如果所有这些的答案是“是的，C++ 语法很奇怪，只需记住函数指针语法，不要质疑它。”，那么我会很不情愿地接受它，但是我真的很想正确解释我在这里的想法。

我读过 this question我想我明白这一点，但没有发现它有助于解决我的困惑。我也读过 this question ，这也没有帮助，因为它没有直接解决我的类型差异问题。我可以继续阅读互联网上的海量信息来找到我的答案，但是嘿，这就是 Stack Overflow 的用武之地吧？

Answer 1

这是因为C函数指针比较特殊。

首先，表达式add 将衰减为一个指针。就像对数组的引用会衰减为指针一样，对函数的引用也会衰减为指向函数的指针。

然后，奇怪的东西就在那里:

return (*f)(left, right);

So, why is it syntactically correct to use (*f) instead of just f?

两者都有效，你可以这样重写代码:

return f(left, right);

这是因为取消引用运算符将​​返回对函数的引用，并且对函数的引用或函数指针都被认为是可调用的。

有趣的是，函数引用很容易衰减，以至于在调用解引用运算符时它会退化回指针，从而可以根据需要多次解引用函数:

return (*******f)(left, right); // ah! still works