C++ 함수 포인터 | "Function Pointer" 가이드
이 글의 핵심
C++ 함수 포인터에 대해 정리한 개발 블로그 글입니다. int add(int a, int b) { return a + b; }
함수 포인터란?
함수의 주소를 저장하는 포인터
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int main() {
// 함수 포인터 선언
int (*funcPtr)(int, int) = add;
// 호출
int result = funcPtr(3, 4); // 7
std::cout << result << std::endl;
}
기본 문법
// 함수 포인터 선언
int (*ptr)(int, int);
// 함수 할당
int add(int a, int b) { return a + b; }
ptr = add;
// 또는
ptr = &add;
// 호출
int result = ptr(3, 4);
// 또는
int result = (*ptr)(3, 4);
typedef/using으로 간소화
// typedef
typedef int (*Operation)(int, int);
// using (권장)
using Operation = int(*)(int, int);
int add(int a, int b) { return a + b; }
int multiply(int a, int b) { return a * b; }
int main() {
Operation op = add;
std::cout << op(3, 4) << std::endl; // 7
op = multiply;
std::cout << op(3, 4) << std::endl; // 12
}
실전 예시
예시 1: 콜백 함수
#include <vector>
void forEach(const std::vector<int>& vec, void (*callback)(int)) {
for (int x : vec) {
callback(x);
}
}
void printValue(int x) {
std::cout << x << " ";
}
void printSquare(int x) {
std::cout << x * x << " ";
}
int main() {
std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
forEach(numbers, printValue); // 1 2 3 4 5
std::cout << std::endl;
forEach(numbers, printSquare); // 1 4 9 16 25
std::cout << std::endl;
}
예시 2: 계산기
using Operation = int(*)(int, int);
int add(int a, int b) { return a + b; }
int subtract(int a, int b) { return a - b; }
int multiply(int a, int b) { return a * b; }
int divide(int a, int b) { return b != 0 ? a / b : 0; }
int calculate(int a, int b, Operation op) {
return op(a, b);
}
int main() {
std::cout << calculate(10, 5, add) << std::endl; // 15
std::cout << calculate(10, 5, subtract) << std::endl; // 5
std::cout << calculate(10, 5, multiply) << std::endl; // 50
std::cout << calculate(10, 5, divide) << std::endl; // 2
}
예시 3: 함수 테이블
#include <map>
#include <string>
using Command = void(*)();
void cmdHelp() {
std::cout << "도움말" << std::endl;
}
void cmdQuit() {
std::cout << "종료" << std::endl;
}
void cmdStatus() {
std::cout << "상태 확인" << std::endl;
}
int main() {
std::map<std::string, Command> commands = {
{"help", cmdHelp},
{"quit", cmdQuit},
{"status", cmdStatus}
};
std::string input;
while (true) {
std::cout << "> ";
std::cin >> input;
if (input == "quit") break;
auto it = commands.find(input);
if (it != commands.end()) {
it->second(); // 함수 호출
} else {
std::cout << "알 수 없는 명령" << std::endl;
}
}
}
예시 4: 정렬 비교 함수
#include <algorithm>
#include <vector>
bool ascending(int a, int b) {
return a < b;
}
bool descending(int a, int b) {
return a > b;
}
bool byAbsoluteValue(int a, int b) {
return std::abs(a) < std::abs(b);
}
void sortVector(std::vector<int>& vec, bool (*compare)(int, int)) {
std::sort(vec.begin(), vec.end(), compare);
}
int main() {
std::vector<int> numbers = {-5, 2, -8, 1, 9, -3};
sortVector(numbers, ascending);
for (int x : numbers) std::cout << x << " ";
std::cout << std::endl; // -8 -5 -3 1 2 9
sortVector(numbers, descending);
for (int x : numbers) std::cout << x << " ";
std::cout << std::endl; // 9 2 1 -3 -5 -8
sortVector(numbers, byAbsoluteValue);
for (int x : numbers) std::cout << x << " ";
std::cout << std::endl; // 1 2 -3 -5 -8 9
}
std::function (C++11)
#include <functional>
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int main() {
// 함수 포인터
int (*ptr)(int, int) = add;
// std::function (더 유연)
std::function<int(int, int)> func = add;
// 람다도 저장 가능
func = { return a * b; };
std::cout << func(3, 4) << std::endl; // 12
}
멤버 함수 포인터
class Calculator {
public:
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int multiply(int a, int b) {
return a * b;
}
};
int main() {
Calculator calc;
// 멤버 함수 포인터
int (Calculator::*funcPtr)(int, int) = &Calculator::add;
// 호출
int result = (calc.*funcPtr)(3, 4); // 7
std::cout << result << std::endl;
// 포인터로 호출
Calculator* ptr = &calc;
result = (ptr->*funcPtr)(3, 4);
std::cout << result << std::endl;
}
자주 발생하는 문제
문제 1: 문법 복잡성
// ❌ 복잡한 문법
int (*funcPtr)(int, int);
// ✅ using으로 간소화
using Operation = int(*)(int, int);
Operation funcPtr;
문제 2: nullptr 체크
using Callback = void(*)();
void execute(Callback cb) {
// ❌ nullptr 체크 없음
// cb(); // 크래시 가능
// ✅ nullptr 체크
if (cb) {
cb();
}
}
문제 3: 람다 캡처
int x = 10;
// ❌ 캡처하는 람다는 함수 포인터 불가
// void (*ptr)() = [x]() { std::cout << x; }; // 에러
// ✅ std::function 사용
std::function<void()> func = [x]() { std::cout << x; };
문제 4: 멤버 함수 포인터
class MyClass {
public:
void func() {}
};
// ❌ 일반 함수 포인터로 불가
// void (*ptr)() = &MyClass::func; // 에러
// ✅ 멤버 함수 포인터
void (MyClass::*ptr)() = &MyClass::func;
MyClass obj;
(obj.*ptr)();
함수 포인터 배열
using Operation = int(*)(int, int);
int add(int a, int b) { return a + b; }
int subtract(int a, int b) { return a - b; }
int multiply(int a, int b) { return a * b; }
int divide(int a, int b) { return b != 0 ? a / b : 0; }
int main() {
Operation operations[] = {add, subtract, multiply, divide};
for (int i = 0; i < 4; i++) {
std::cout << operations[i](10, 5) << " ";
}
std::cout << std::endl; // 15 5 50 2
}
std::function vs 함수 포인터
#include <functional>
int add(int a, int b) { return a + b; }
int main() {
// 함수 포인터: 함수만
int (*ptr)(int, int) = add;
// std::function: 함수, 람다, 함수 객체 모두
std::function<int(int, int)> func1 = add;
std::function<int(int, int)> func2 = { return a * b; };
struct Multiplier {
int operator()(int a, int b) const {
return a * b;
}
};
std::function<int(int, int)> func3 = Multiplier();
}
FAQ
Q1: 함수 포인터는 언제 사용?
A:
- 콜백 함수
- 함수 테이블
- 플러그인 시스템
Q2: std::function vs 함수 포인터?
A:
- 함수 포인터: 빠름, 함수만
- std::function: 유연, 람다/함수 객체
Q3: 성능은?
A: 함수 포인터는 간접 호출. 약간의 오버헤드.
Q4: 멤버 함수 포인터는?
A: 다른 문법. &Class::func, (obj.*ptr)()
Q5: nullptr 체크 필요?
A: 네. 안전을 위해 체크 권장.
Q6: 함수 포인터 학습 리소스는?
A:
- “C++ Primer”
- cppreference.com
- “Effective C++“
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