1절. 함수포인터란 ?

C 에서의 함수포인터는 언어와 관련된 문법적인 내용임으로 함수포인터에 대한 설명은 지극히 의례적인 내용이 될수 있겠지만, 꽤 복잡하기도 하고 재미있게 사용할수도 있으므로 굳이 강좌를 만들었다.

함수 포인터는 말그대로 함수의 위치를 가리키는 포인터이다.

C 언어의 경우 함수자체를 변수로 만들수는 없다. 대신 함수를 포인트하는 것은 가능한데, 이것을 통해서 함수를 포인터 처럼 사용할수 있으며, 이 포인터가 가르키고 있는 곳의 함수를 실행시킬수도 있다.


1.1절. 선언방법

포인터는 하나의 자료형이므로 포인터가 가르키는 데이타의 타입정보를 이용해서 포인터를 선언해줘야 한다. 물론 함수포인터의 경우 포인터하는 대상이 데이타가 아니고 함수라는 점이 다르긴 하지만.. 말이다.

다음은 함수포인터를 선언하기 위한 전형적인 방법이다.

return_type (*function)(arg1, arg2, ...);
			
이해하기 쉽게, 만약 int hello(char *) 라는 함수를 가리키는 함수포인터를 선언하고자 한다면 아래와 같이 하면 된다.
int (*func_name)(char *);
			
다음은 간단한 예제이다.

funcpter.c

#include <stdio.h>
void hello(char *name)
{
    printf ("Hi %s\n", name);
}

int main()
{
    void (*Func)(char *);
    Func = hello;
    Func("test");
}
			
위 코드를 이해하는 데에는 별 무리가 없을것이다. void 리턴타입을 가지고 인자로 캐릭터 포인터를 가지는 함수포인터를 사용하고 있음을 알수 있다.


1.2절. 왜 함수포인터를 사용하는가

익히 경험해서 알고 있겠지만, C 에서의 포인터는 잘못 사용하면 악몽이 될수 있다. 특히 함수포인터를 선언해서 쓸 경우는 그 독특한 문법과 익숙치않은 포인터개념의 짬뽕으로 인하여 코드자체가 암호문처럼 변할수도 있다. 이것은 프로그램의 유지/보수를 어렵게 할수도 있다.

그러나 그럼에도 불구하고 제대로 사용할경우 그 장점을 활용하여 유용한 프로그래밍 기법으로 활용할수 있는데, 바로 generic한 함수(혹은 알고리즘)의 작성을 가능하게 한다는 점이다. 또한 잘만 사용하면 오히려 유지/보수가 수월하게끔 만들수도 있다. 다음장에서는 간단한 예제를 이용해서 함수포인터 의 장점을 활용하는 방법에 대해서 알아보도록 하겠다.


2절. 함수포인터의 활용

이번장에서는 함수포인터의 활용방법에 대해서 몇가지 예를 들어서 알아보도록 하겠다.


2.1절. Generic 함수(알고리즘)의 작성

각 학생의 과목별 성적데이타가 있고, 과목별 최고 점수를 가져오는 프로그램이 있다고 가정하자. 처음에 이 프로그램은 각 과목중 "국어" 최고 점수만을 가져오도록 만들었다. 그런데 "수학" 최고 점수만을 가져오도록 변경하고 싶으면 어떻게 해야 할까? 혹은 최고 평점을 가져오기를 원할수도 있을것이다. 물론 각각의 경우에 대해서 별도의 이름을 가지는 함수를 만들면 되기는 하겠지만 이러한 경우에 함수포인터를 이용하면, 좀더 유지보수가 쉬운 깔끔한 코드를 만들어 낼수가 있다.

max.cc

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <vector>

using namespace std;

typedef struct _pinfo
{
    char name[12];  
    int  math;
    int  korean;
    int  eng;
} pinfo;

void printmax(vector<pinfo> va, void (*SortFunc)(vector<pinfo>))
{
    printf("최고 성적 출력 프로그램\n");
    SortFunc(va);
}   

void engmax(vector<pinfo> va)
{
    int max = 0;
    int index = 0;
    for (int i = 0; i < va.size(); i++)
    {
        if (va[i].eng > max)
        {
            max = va[i].eng;
            index = i;
        }
    }
    printf("영어 최고점수 획득자는 %s : %d\n", 
        va[index].name,
        va[index].eng);
};


int main()
{
    pinfo myinfo;
    vector<pinfo> va;

    void (*Sort)(vector<pinfo>);

    myinfo.korean = 80;
    myinfo.eng    = 65;
    myinfo.math   = 99;
    strncpy(myinfo.name, "yundream", 12);
    va.push_back(myinfo);

    myinfo.korean = 90;
    myinfo.eng    = 65;
    myinfo.math   = 74;
    strncpy(myinfo.name, "kknd", 12);
    va.push_back(myinfo);

    myinfo.korean = 63;
    myinfo.eng    = 88;
    myinfo.math   = 55;
    strncpy(myinfo.name, "junny", 12);
    va.push_back(myinfo);

    printmax(va, engmax);
}
			
위의 코드를 보면 printmax 라는 함수가 있는데, 함수포인터를 인자로 넘겨 받음으로써, 좀더 제너릭하게 확장시킬수 있도록 만들어져 있다. 위의 경우는 영어최고점자의 정보를 출력시키도록 해놓았는데, 만약 최고 평점자에 대한 정보를 출력 시키기를 원한다면, 다음과 같은 함수를 만들고, printmax 에 인자로 넘기면 될것이다.
void avgmax(vector<pinfo> va)
{
    int max   = 0;
    int total;
    int index = 0;
    for (int i = 0; i < va.size(); i++)
    {
        total = (va[i].eng + va[i].math + va[i].korean);
        if ( total > max)
        {
            max = total;
            index = i;
        }
    }
    printf("최고평자 점정보 : \n");
    printf("이름 : %s\n", va[index].name);
    printf("영어 : %d\n", va[index].eng);
    printf("국어 : %d\n", va[index].korean);
    printf("수학 : %d\n", va[index].math);
    printf("평점 : %.2f\n", (float)max/3.);
}
			
아래와 같이 printmax 를 호출하면 된다.
printmax(va, avgmax);
			
이처럼 함수포인터를 직접 넘김으로 인해서, 프로그래머는 필요에 따라 원 쏘쓰의 큰 변화없이 자기가 필요로 하는 코드만 만들어서 쉽게 확장시킬수 있다.


2.2절. 그외의 활용

여기에서는 이러한 용도로도 사용이 가능하다는걸 보여주는 팁수준의 활용용도를 보여줄것이다.

필자가 쓰레드 프로그래밍을 할때 가끔 사용하는 방법인데, 코드를 훨씬 깔끔하고 보기 쉽게 만들어준다. 포인트는 쓰레드 함수를 함수포인터를 값으로 하는 vector 에 등록시켜서 쓰레드 생성등에 사용하는 방법이다.

이방법을 쓰면 비록 몇줄이긴 하지만 분명히 코딩량을 줄일수 있다. 그리고 쓰레드 함수를 한영역에서 모아서 관리함으로 코드를 좀더 보기 쉽게 만들어준다.

funcpt_tip.cc

#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <vector>
#include <iostream>

#define MAX_THREAD_NUM 20

using namespace std;

void *func1(void *)
{
    printf("Thread 1\n");
    pause();
}
void *func2(void *)
{
    printf("Thread 2\n");
    pause();
}
void *func3(void *)
{
    printf("Thread 3\n");
    pause();
}
void *func4(void *)
{
    printf("Thread 4\n");
    pause();
}

int main()
{
    // 인자가 함수포인터인 vector 생성
    vector<void *(*)(void *)> thread_list;
    vector<pthread_t> tident(MAX_THREAD_NUM);
    int status;

    thread_list.push_back(func1);
    thread_list.push_back(func2);
    thread_list.push_back(func3);
    thread_list.push_back(func4);

    cout << "등록된 쓰레드 " << thread_list.size() << endl;
    for (int i = 0; i < thread_list.size(); i++)
    {
        pthread_create(&tident[i], NULL, thread_list[i], (void *)NULL);
    }

    cout << "thread Join Wait" << endl;
    for (int i = 0; i < tident.size(); i++)
    {
        pthread_join(tident[i], (void **)&status);
    }
    return 1;
}
			


3절. 결론

이상 간단하게 함수포인터의 사용방법에 대해서 알아보았다. 함수포인터는 몇몇경우에 유용하게 사용할수 있지만, 잘못사용하게 될경우 대단히 유지보수가 어려운 코드를 만들어 낼수도 있다. 위의 함수포인터의 선언을 보면 알겠지만, 결코 익숙한 선언및 사용방법이 아니기 때문이다. 또한 포인터라는 개념자체가 혼동을 줄수 있기 때문이다.

어쨋든 사용방법은 알아두는게 좋다. 위에서는 예로 들지 않고 있지만, C 에서 객체지향을 흉내내기 위한 목적으로써, 함수포인터를 사용하는 경우도 많기 때문이다.


출처 : http://www.joinc.co.kr/modules.php?name=News&file=article&sid=119

출처 : Tong - ♡Hopi♡~님의 ♡ C/C++ ♡통

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