関数への参照

関数への参照 #

概要 #

前ページまでで，関数ポインタとその周辺事項について説明しました． 本ページでは，関数への参照型について説明します．

関数への参照型 #

戻り値の型が T, 第 \(k\) 番目の引数の型が Sk である関数への関数ポインタ型は，

using fp_t = T (*)(S1, S2,..., Sn);

または，

using f_t = T(S1, S2,..., Sn);
using fp_t = f_t*;

として定義できるのでした．

ここで，

using fref_t = T (&)(S1, S2,..., Sn);

または，

using f_t = T(S1, S2,..., Sn);
using fref_t = f_t&;

とすると，関数への参照型 をつくることができます．

つまり，下記のコードをコンパイルして実行することができます．

#include <cmath>
#include <exception>
#include <iostream>

using fref_t = double (&)(double);

double Newton(fref_t f, fref_t df, double x0, double eps=1.0e-10,
    std::size_t loop_max=1024) {
  double x = x0;
  for (std::size_t i = 0; i < loop_max; i++) {
    x -= f(x) / df(x);
    if (std::abs(f(x)) < eps) {
      return x;
    }
  }
  throw std::runtime_error("Convergence error: This method did not converge.");
}

double f(double x) {
  return x*x - 2;
}

double df(double x) {
  return 2*x;
}

int main() {
  double x0 = 1.0;
  double x = Newton(f, df, x0);
  std::cout << x << std::endl;  // 1.41421
  return 0;
}

関数ポインタ版に対するメリットとして，関数が nullptr で渡されるおそれがないことが挙げられます． ただし，std::function を使えばその問題は発生しないため，あえて利用することはないと思います．

まとめ #

本ページでは，関数への参照型が定義できることを説明しました． しかし，std::function を用いれば，あえて関数への参照型を利用することはないと思われます．

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September 17, 2022