التصريح عن مؤشرات الدوال

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة C على Coddy — الدرس 33 من 61.

حتى الآن، تعلمنا محاكاة الوراثة باستخدام تضمين الـ struct. ولكن تعدد الأشكال (polymorphism) الحقيقي — حيث تستجيب الكائنات المختلفة بشكل مختلف لنفس الاستدعاء — يتطلب شيئاً أكثر: مؤشرات الدوال (function pointers).

مؤشر الدالة (function pointer) هو متغير يخزن عنوان دالة. تماماً كما يحمل المؤشر العادي عنوان البيانات، يحمل مؤشر الدالة عنوان كود قابل للتنفيذ.

قد يبدو بناء الجملة مخيفاً في البداية. للإعلان عن مؤشر دالة، يجب عليك تحديد نوع الإرجاع، ثم اسم المؤشر بين قوسين مع علامة النجمة، متبوعاً بأنواع المعاملات:

int (*operation)(int, int);

يقوم هذا بتصريح متغير يسمى operation يمكنه الإشارة إلى أي دالة تأخذ معاملين من نوع int وتعيد قيمة من نوع int. الأقواس حول *operation ضرورية للغاية — فبدونها، ستكون بصدد التصريح عن دالة تعيد مؤشراً.

لتعيين دالة لهذا المؤشر، ببساطة استخدم اسم الدالة (بدون أقواس):

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int (*operation)(int, int);
operation = add;  // الآن يشير operation إلى add

يعمل اسم الدالة كعنوان لها. يمكنك أيضًا استخدام &add بشكل صريح، لكنه اختياري — كلا الشكلين متكافئان في لغة C.

التحدي

سهل

دعونا نتدرب على التصريح عن مؤشرات الدوال (function pointers) وتعيين الدوال لها. ستقوم بإنشاء نظام عمليات رياضية بسيط حيث يمكن لمؤشر دالة أن يحمل دوال حسابية مختلفة.

اكتب برنامجاً يقوم بما يلي:

تعريف دالتين:
- multiply — تأخذ معاملين من نوع int وتعيد حاصل ضربهما
- subtract — تأخذ معاملين من نوع int وتعيد ناتج طرح الثاني من الأول
في الدالة main، قم بالتصريح عن متغير مؤشر دالة يسمى operation يمكنه الإشارة إلى دوال تأخذ معاملين من نوع int وتعيد قيمة من نوع int
قراءة ثلاثة مدخلات: عددين صحيحين ورمز العملية (1 لـ multiply، و 2 لـ subtract)
بناءً على رمز العملية، قم بتعيين الدالة المناسبة لمؤشر operation الخاص بك
طباعة اسم العملية المعينة، ثم طباعة نتيجة استدعاء الدالة من خلال المؤشر

ستتلقى ثلاثة مدخلات: العدد الأول، و العدد الثاني، و رمز العملية (1 أو 2).

يجب أن يبدو مخرجك كما يلي:

Operation: multiply
Result: 35

حيث multiply هو اسم العملية (أو subtract إذا كان الرمز 2)، و 35 هي نتيجة استدعاء الدالة من خلال المؤشر الخاص بك (في هذه الحالة، 5 × 7).

تذكر: للتصريح عن مؤشر الدالة، تحتاج إلى نوع الإرجاع، واسم المؤشر بين قوسين مع علامة النجمة، وأنواع المعاملات. لتعيين دالة، استخدم اسم الدالة فقط بدون أقواس.

ورقة مرجعية

مؤشر الدالة (function pointer) هو متغير يخزن عنوان دالة، مما يتيح تعدد الأشكال (polymorphism) من خلال السماح باستدعاء دوال مختلفة عبر نفس المؤشر.

التصريح عن مؤشر دالة

تحدد الصيغة البرمجية نوع الإرجاع، واسم المؤشر مع وجود نجمة بين قوسين، وأنواع المعاملات:

int (*operation)(int, int);

يصرح هذا عن operation كمؤشر لأي دالة تأخذ معاملين من نوع int وتعيد قيمة من نوع int. الأقواس حول *operation ضرورية.

إسناد دالة إلى مؤشر

استخدم اسم الدالة بدون أقواس:

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int (*operation)(int, int);
operation = add;  // operation now points to add

يعمل اسم الدالة كعنوان لها. يمكنك أيضاً استخدام &add بشكل صريح، لكنه أمر اختياري.

جرّب بنفسك

#include <stdio.h>

// مهام: قم بتعريف دالة الضرب هنا


// مهام: قم بتعريف دالة الطرح هنا


int main() {
    int num1, num2, code;
    
    // قراءة المدخلات
    scanf("%d", &num1);
    scanf("%d", &num2);
    scanf("%d", &code);
    
    // مهام: قم بالتصريح عن مؤشر دالة يسمى 'operation' يمكنه الإشارة إلى
    // دوال تأخذ معاملين من نوع int وتعيد قيمة من نوع int
    
    
    // مهام: بناءً على رمز العملية (1 للضرب، 2 للطرح)،
    // قم بتعيين الدالة المناسبة لمؤشر العملية الخاص بك
    
    
    // مهام: اطبع اسم العملية والنتيجة
    // التنسيق:
    // Operation: <name>
    // Result: <result>
    
    return 0;
}