C语言入门之函数指针

ztrx · 发表于 2017-3-19 16:54:21

像正常的数据指针（int *，char *等），我们可以有函数指针。下面是一个简单的例子，显示使用函数指针的声明和函数调用。

#include <stdio.h>
// A normal function with an int parameter
// and void return type
void fun(int a)
{
printf("Value of a is %d\n", a);
}
int main()
{
// fun_ptr is a pointer to function fun()
void (*fun_ptr)(int) = &fun;
/* The above line is equivalent of following two
void (*fun_ptr)(int);
fun_ptr = &fun;
*/
// Invoking fun() using fun_ptr
(*fun_ptr)(10);
return 0;
}

复制代码

输出：

Value of a is 10

复制代码

为什么我们需要在上面的例子中像fun_ptr这样的函数指针加一个括号？如果我们删除括号，则表达式

void (*fun_ptr)(int)

复制代码

变成

void * fun_ptr(int)

复制代码

它是一个返回void指针的函数的声明。有关详细信息，请参阅以下帖子。
如何声明一个指向一个函数的指针？
以下是一些有关函数指针的有趣事实。

与正常指针不同，函数指针指向代码，而不是数据。通常，函数指针存储可执行代码的开始地址。
与正常指针不同，我们不使用函数指针去分配内存。
函数名也可用于获取函数地址。例如，在下面的程序中，我们已删除地址运算符'&'。我们也通过删除*改变了函数调用，程序仍然工作。

#include <stdio.h>
// A normal function with an int parameter
// and void return type
void fun(int a)
{
printf("Value of a is %d\n", a);
}
int main()
{
void (*fun_ptr)(int) = fun; // & removed
fun_ptr(10); // * removed
return 0;
}

复制代码

输出：

Value of a is 10

复制代码

像普通指针一样，我们可以有一个函数指针数组。
函数指针可用于switch case。例如，在下面的程序中，用户被要求在0到2之间选择做不同的任务。

#include <stdio.h>
void add(int a, int b)
{
printf("Addition is %d\n", a+b);
}
void subtract(int a, int b)
{
printf("Subtraction is %d\n", a-b);
}
void multiply(int a, int b)
{
printf("Multiplication is %d\n", a*b);
}
int main()
{
// fun_ptr_arr is an array of function pointers
void (*fun_ptr_arr[])(int, int) = {add, subtract, multiply};
unsigned int ch, a = 15, b = 10;
printf("Enter Choice: 0 for add, 1 for subtract and 2 "
"for multiply\n");
scanf("%d", &ch);
if (ch > 2) return 0;
(*fun_ptr_arr[ch])(a, b);
return 0;
}

复制代码

Enter Choice: 0 for add, 1 for subtract and 2 for multiply
2
Multiplication is 150

复制代码

像正常的数据指针一样，函数指针可以作为参数传递，也可以从函数中返回。例如，象下面的C程序，wrapper()接收到一个void fun()作为参数数

// A simple C program to show function pointers as parameter
#include <stdio.h>
// Two simple functions
void fun1() { printf("Fun1\n"); }
void fun2() { printf("Fun2\n"); }
// A function that receives a simple function
// as parameter and calls the function
void wrapper(void (*fun)())
{
fun();
}
int main()
{
wrapper(fun1);
wrapper(fun2);
return 0;
}

复制代码

这一点在C中特别有用，我们可以使用函数指针来避免代码冗余。

// An example for qsort and comparator
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// A sample comparator function that is used
// for sorting an integer array in ascending order.
// To sort any array for any other data type and/or
// criteria, all we need to do is write more compare
// functions. And we can use the same qsort()
int compare (const void * a, const void * b)
{
return ( *(int*)a - *(int*)b );
}
int main ()
{
int arr[] = {10, 5, 15, 12, 90, 80};
int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]), i;
qsort (arr, n, sizeof(int), compare);
for (i=0; i<n; i++)
printf ("%d ", arr[i]);
return 0;
}

复制代码

输出：

5 10 12 15 80 90

复制代码

象qsort()相似，我们可以编写自己的函数，可用于任何类型的数据，可以做不同的任务没有冗余代码

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
// A compare function that is used for searching an integer
// array
bool compare (const void * a, const void * b)
{
return ( *(int*)a == *(int*)b );
}
// General purpose search() function that can be used
// for searching an element *x in an array arr[] of
// arr_size. Note that void pointers are used so that
// the function can be called by passing a pointer of
// any type. ele_size is size of an array element
int search(void *arr, int arr_size, int ele_size, void *x,
bool compare (const void * , const void *))
{
// Since char takes one byte, we can use char pointer
// for any type/ To get pointer arithmetic correct,
// we need to multiply index with size of an array
// element ele_size
char *ptr = (char *)arr;
int i;
for (i=0; i<arr_size; i++)
if (compare(ptr + i*ele_size, x))
return i;
// If element not found
return -1;
}
int main()
{
int arr[] = {2, 5, 7, 90, 70};
int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
int x = 7;
printf ("Returned index is %d ", search(arr, n,
sizeof(int), &x, compare));
return 0;
}

复制代码

输出：

Returned index is 2

复制代码

上述搜索函数可以通过编写单独的自定义compare（）来用于任何数据类型。
参考：
[url=httphttp://www.cs.cmu.edu/%7Eab/15-1 ... pdfnote.youdao.com/]http://www.cs.cmu.edu/~ab/15-123S11/AnnotatedNotes/Lecture14.pdf[/url]
http://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/6-087-practical-programming-in-c-january-iap-2010/lecture-notes/MIT6_087IAP10_lec08.pdf
http://www.cs.cmu.edu/~guna/15-123S11/Lectures/Lecture14.pdf
本文由Abhay Rathi提供。

Excellence · 发表于 2017-3-19 17:22:23

听讲了。
C中的面向对象编程的关键，就是结构和函数指针。

zhuisuoji · 发表于 2017-4-8 04:39:33

来听课~~~
终于看懂了~~~
谢谢楼主~~~

zhuisuoji · 发表于 2017-4-8 05:51:32

请教一下楼主

int fun(int *a)
{
return (*a)*(*a);
}
int main()
{
int v = 20;
int *p;
//第1种用法
fun( &v );
//第2种用法
p = &v;
fun( p );
//请问如果不声明任何变量的情况下,想用20的值传给fun,该如何强制转化呢?
return 0;
}

复制代码

zqy517 · 发表于 2017-4-8 14:43:27

好贴，在构架数据结构的时候，我喜欢用结构和函数指针。

xfdr · 发表于 2017-4-8 15:42:24

zhuisuoji 发表于 2017-4-8 05:51
请教一下楼主

在函数内定义个局部变量如何？

zhuisuoji · 发表于 2017-4-8 16:18:08

xfdr 发表于 2017-4-8 15:42
在函数内定义个局部变量如何？

目的就是想看看如何直接强制转换~~~

Excellence · 发表于 2017-4-9 18:29:55

zhuisuoji 发表于 2017-4-8 05:51
请教一下楼主

函数可以多定义一个参数变量

takashiki · 发表于 2017-4-9 18:49:52

zhuisuoji 发表于 2017-4-8 16:18
目的就是想看看如何直接强制转换~~~

常数是没有地址的，因此你的问题无解。

变通方案1：采用const常量代替常数，const本质还是变量。
变通方案2：绝对定位，直接将参数硬编码，坑自己，坑读程序的家伙们。
比如：

const int XXX[] __at(0x20000000)= {20}; // 伪代码，绝对定位
fun((int*)0x20000000); //调用

复制代码

liuhengpeng123 · 发表于 2017-4-9 23:50:38

偶尔看到这种用法，解释的不错啊

dory_m · 发表于 2017-4-10 07:33:54

学习，谢谢！！！

zxh1059 · 发表于 2021-8-10 14:48:24

学习了，非常棒

C语言入门之函数指针

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！