【C语言进阶】——函数指针

1.函数指针

首先看一段代码：函数指针也是一种指针

#include 
void test()
{
 printf("hehe\n");
}
int main()
{
 printf("%p\n", test);
 printf("%p\n", &test);
 return 0;
}

输出的是两个地址，这两个地址是test函数的地址。那我们的函数的地址要想保存起来，怎么保存呢？

下面我们看代码：

void test()
{
 printf("hehe\n");
}
//下面pfun1和pfun2哪个有能力存放test函数的地址？
void (*pfun1)();
void *pfun2();

注意：函数名和&函数名都指的是函数的地址(函数名 == &函数)，函数和数组不一样，不存在有首元素地址的概念！

首先：能存储地址，就得是个指针，那么pfun1和pfun2哪个是指针呢？

答案是：pfun1可以存放。pfun1先和*结合，说明pfun1是指针，指针指向的是一个函数，指向的函数无参数，返回值类型为void。

阅读两段有趣的代码：

代码1：

(* (void (*)() ) 0 ) (); 

代码1表示的是一次函数调用，调用0地址处的函数

代码2:

void ( *signal (int, void(*)(int)) )(int);

注 :推荐《C陷阱和缺陷》这本书有提及到这两段代码。

代码2太复杂，怎么简化呢？

typedef void(*pfun_t)(int);
pfun_t signal(int, pfun_t);
//声明一个pfun_t类型的函数，函数名是signal
//函数有2个参数
//一个int型参数
//一个pfun_t型参数

注意：不能直接这样重命名typedef void (*)(int) pfunt_t

//一般重命名
typedef unsigned int uint;

//把void (*)(int)类型重命名为pfun_t
typedef void (*pfun_t)(int)

2.函数指针数组

数组是一个存放相同类型数据的存储空间，那我们已经学习了指针数组
比如：

int *arr[10];
//数组的每个元素是int*

那要把函数的地址存放到一个数组中，那这个数组就要函数指针数组，那么如何定义函数指针数组呢？

//parr1先和[]结合，说明parr1是数组
//把parr1[10]拿走，剩下就是数组类型
//是int(*)()类型的函数指针
//元素有10个
int test();
int add();
int mul();
//parr1左边的 * 不可不写
int (*parr1[10])() = {test,add,mul};

• 函数指针数组如何调用？

//函数指针的数组调用，可以解引用，也可以不解引用
int i = 0;
for (i=0;i<4;i++)
{
	printf("%d\n",parr1[i]);
	printf("%d\n",(*parr1[i]))
	//注意：定义数组时不可以省略*
}

函数指针数组的用途：转移表

例子：计算器：

#include 
int add(int a, int b)
{
 return a + b;
}
int sub(int a, int b)
{
 return a - b;
}
int mul(int a, int b)
{
 return a*b;
}
int div(int a, int b)
{
 return a / b;
}
int main()
{
 int x, y;
 int input = 1;
    int ret = 0;
    do
   {
        printf( "*************************\n" );
        printf( " 1:add           2:sub \n" );
        printf( " 3:mul           4:div \n" );
        printf( "*************************\n" );
        printf( "请选择：" );
        scanf( "%d", &input);
        switch (input)
       {
       case 1:
              printf( "输入操作数：" );
              scanf( "%d %d", &x, &y);
              ret = add(x, y);
              printf( "ret = %d\n", ret);
              break;
        case 2:
              printf( "输入操作数：" );
              scanf( "%d %d", &x, &y);
              ret = sub(x, y);
              printf( "ret = %d\n", ret);
              break;
        case 3:
              printf( "输入操作数：" );
              scanf( "%d %d", &x, &y);
              ret = mul(x, y);
              printf( "ret = %d\n", ret);
              break;
        case 4:
              printf( "输入操作数：" );
              scanf( "%d %d", &x, &y);
              ret = div(x, y);
              printf( "ret = %d\n", ret);
              break;
        case 0:
                printf("退出程序\n");
 breark;
        default:
              printf( "选择错误\n" );
              break;
       }
 } while (input);
    
    return 0;
}

• 使用函数指针数组实现：

#include 
int add(int a, int b)
{
           return a + b;
}
int sub(int a, int b)
{
           return a - b;
}
int mul(int a, int b)
{
           return a*b;
}
int div(int a, int b)
{
           return a / b;
}
int main()
{
  int x, y;
     int input = 1;
     int ret = 0;
     int(*p[5])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div }; //转移表
     while (input)
     {
          printf( "*************************\n" );
          printf( " 1:add           2:sub \n" );
          printf( " 3:mul           4:div \n" );
          printf( "*************************\n" );
          printf( "请选择：" );
      scanf( "%d", &input);
          if ((input <= 4 && input >= 1))
         {
          printf( "输入操作数：" );
              scanf( "%d %d", &x, &y);
              ret = (*p[input])(x, y);
         }
          else
               printf( "输入有误\n" );
          printf( "ret = %d\n", ret);
     }
      return 0;
}

3.指向函数指针数组的指针 ( 认识即可 )

指向函数指针数组的指针是一个 指针
指针指向一个 数组 ，数组的元素都是 函数指针 ;
如何定义？

void test(const char* str) {
 printf("%s\n", str);
}
int main()
{
	//数组指针
	int *arr[5];

 //函数指针pfun
 //加*表示pfun是指针
 void (*pfun)(const char*) = test;//参数名可以不写
 //在void (*pfun)(const char*)的基础上，
 //在pfun右边加上[]
 //就是函数指针的数组
 
 
 //函数指针的数组pfunArr
 //存放的函数(地址)的参数类型，返回值类型必须相同
 void (*pfunArr[5])(const char* str);//可以存放5个函数地址
 pfunArr[0] = test;
 

 //指向函数指针数组pfunArr的指针ppfunArr
 void (*(*ppfunArr)[5])(const char*) = &pfunArr;

 //ppfunArr首先和 * 结合，说明是指针
 //指向的是数组，
 //数组元素类型是void(*)(const char*)
 //类型是函数指针类型
 return 0; }

4.回调函数

回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针(地址)作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，我们就说这是回调函数。回调函数不是有该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。

经典案列：qsort函数的使用

#include 
//qosrt函数的使用者得实现一个比较函数
int int_cmp(const void * p1, const void * p2)
{
  return (*( int *)p1 - *(int *) p2);
}
int main()
{
    int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
    int i = 0;
    
    qsort(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof (int), int_cmp);
    for (i = 0; i< sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
   {
       printf( "%d ", arr[i]);
   }
    printf("\n");
    return 0;
}

使用回调函数，模拟实现qsort(采用冒泡的方式)
注意：这里第一次使用void*d的指针，讲解void*的作用

• void * 无具体类型的指针，可以存放任何类型指针(我比作垃圾桶QAQ)
• 无具体类型指针，不能解引用操作，不能 ± 整数操作

先来看看qsort函数说明：实现快速排序(具体介绍可以【百度】)

void qsort（void* base,//你要排序的数据的起始位置
size_t num,//待排序的数据元素的个数
size_t width,//待排序的数据元素大小(单位是字节)
int(*cmp)(const void* e1,const void* e2)//函数指针-比较函数
//e1 < e2 返回<0
//e1 == e2 返回 0
//e1 > e2 返回>0
);

具体实现：

#include 
//这个函数需要自己实现
//给排序函数一个例子
//让排序函数知道怎么排
int int_cmp(const void * p1, const void * p2)
{
//int arr[] = {9,8,7,6,5,4,3,2,1};
//P1 - P2 返回大于0的数字，排升序  
//int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
// p2 - p1 返回大于0的数组，排降序，与上列逻辑相反
  return (*( int *)p1 - *(int *) p2);
}
void _swap(void *p1, void * p2, int size)//交换元素
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i< size; i++)
   {
        char tmp = *((char *)p1 + i);
       *(( char *)p1 + i) = *((char *) p2 + i);
       *(( char *)p2 + i) = tmp;
   }
}
//之所以写成void* 
//是因为设计者不知道使用者到底传过来的是什么类型数据 
void bubble(void *base, int count , int size, int(*cmp )(void *, void *))
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i = 0; i< count - 1; i++)
   {
       for (j = 0; j<count-i-1; j++)
       {
            if (cmp ((char *) base + j*size , (char *)base + (j + 1)*size) > 0)
           {
           //把base强制类型转为char* 再+j再*size 就能访问适当的类型
           //如size = 4
           //base一次可以跳过4个字节
           //相当于是一个int型
               _swap(( char *)base + j*size, (char *)base + (j + 1)*size, size);
           }
       }
   }
}
int main()
{
    int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
    //char *arr[] = {"aaaa","dddd","cccc","bbbb"};
    int i = 0;
    bubble(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof (int), int_cmp);
    for (i = 0; i< sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
   {
       printf( "%d ", arr[i]);
   }
    printf("\n");
    return 0;
}

本篇文章有点绕，如果你觉得文章不错，记得点赞+分享喔~如果有地方不对，欢迎随时评论指出 ~