C语言--指针进阶2

前言

本篇文章我们将继续学习指针进阶的有关内容

函数指针

我们依然用类比的方法1来理解函数指针这一全新的概念，如图1

我们用一段代码来验证一下：

int Add(int x, int y)
{return x+y;
}int main()
{printf("%p\n", &Add);printf("%p\n", Add);return 0;
}

打印结果如图2

进一步验证了函数指针确实是存放函数的地址。
值得注意的是，函数名和取地址函数名的结果是一样的，这有别于数组名和取地址数组名

那么如果我们想用一个指针变量来存放函数的地址该怎么书写呢？
同样是类比数组指针的写法，如下：

int (*pf)(int,int) = Add;

这里的pf就是函数指针，在书写的时候只用交代类型即可(int char float等)，不需要把形参也写进去。

如果我们想通过函数指针调用这个函数怎么书写呢？
如下代码：

int Add(int x, int y)
{return x+y;
}int main()
{int (*pf)(int, int) = Add;printf("%d\n", (*pf)(3, 5));printf("%d\n", pf(3, 5));printf("%d\n", Add(3, 5));return 0;
}

打印结果如图3

所以以上三种形式的书写均可实现函数的调用。

来看两段有趣的代码
先来看第一个：

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

对于这样复杂的代码，我们来逐步地分析：
1，将0强制类型转换为void (*)() 类型的函数指针。
2，这就意味着0地址处放着一个函数，函数没有参数，返回类型是void。
3，调用0地址处对这个函数。

我们再来看第二个：

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

我们同样来逐步分析：(注意这里的signal并没有和结合)
1，上述的代码是一个函数的声明。
2，函数的名字是signal。
3，函数的参数第一个是int，第二个是void( )(int)类型的函数指针。
4，该函数指针指向的函数参数是int，返回类型是void。

5，signal函数的返回类型也是一个函数指针。
6，该函数指针指向的函数参数是int，返回类型是void。
这样讲可能还是不好理解，我们再对代码进行一下简化：

typedef int* ptr_t;
typedef void(*pf_t)(int);//将void(*)(int)类型重新起个别名pf_t
int main()
{void(* signal(int,void(*)(int)))(int);pf_t signal(int,pf_t);return 0;
}

函数指针数组

同样是类比数组指针，比如整型数组指针就是存放整形指针的数组，那么函数指针数组就是存放函数指针的数组
我们来看下面这段代码：

int Add(int x, int y)
{return x+y;
}int Sub(int x, int y)
{return x - y;
}int Mul(int x, int y)
{return x * y;
}
int Div(int x, int y)
{return x / y;
}
int main()
{int (*pf[4])(int, int) = { Add,Sub,Mul,Div };int i = 0;for (i = 0; i < 4; i++){int ret = pf[i](8, 4);printf("%d\n", ret);}return 0;
}

打印结果如图4

那么函数指针数组有什么作用呢？
我们可以通过函数指针数组来实现一个简单的计算器：

void menu()
{printf("*********************************************\n");printf("**********    1,add     2,sub   *************\n");printf("**********    3,mul     4,div   *************\n");printf("**********    0,exit            *************\n");printf("*********************************************\n");
}
int Add(int x, int y)
{return x+y;
}int Sub(int x, int y)
{return x - y;
}int Mul(int x, int y)
{return x * y;
}
int Div(int x, int y)
{return x / y;
}
int main()
{int input = 0;int x = 0;int y = 0;int ret = 0;int (*pfArr[])(int, int) = { NULL,Add,Sub,Mul,Div };do{menu();printf("请选择: >");scanf_s("%d", &input);if (input == 0){printf("退出计算器\n");break;}if (input >= 1 && input <= 4){printf("请输入两个操作数:>");scanf_s("%d %d", &x, &y);ret = pfArr[input](x, y);printf("结果为%d\n", ret);}} while (input);return 0;
}

运行效果如图5

这样我们就通过灵活使用函数指针数组，巧妙的简化了代码，防止冗长。

指向函数指针数组的指针

指向函数指针数组的指针的书写方式如下

int Add(int x, int y)
{return x + y;
}int Sub(int x, int y)
{return x - y;
}
int main()
{int (*pf)(int, int) = Add;int (*pfArr[4])(int, int) = { Add,Sub };int (*(*ppfArr)[4])(int, int) = &pfArr;//ppfArr是一个指向函数指针数组的指针变量return 0;
}

我们分步来理解这个式子
1，ppfArr是一个指针变量。
2，该指针变量指向的是一个数组，有四个元素。
3，该数组的每个元素类型是int ( )(int,int),是一个函数指针。

回调函数

我们先来看概念：
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。回调函数不是由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。
那么回调函数具体怎么使用呢？看下面这段代码

int main()
{int input = 0;int x, y;int ret = 0;scanf_s("%d", &input);switch (input){case 1:printf("请输入两个操作数：");scanf_s("%d %d", &x, &y);ret = Add(x, y);printf("%d\n", ret);case 2://Subcase 3://Mulcase 4://Div}return 0;
}

我们会发现，case等于不同的数时，总会执行重复的语句。我们能不能这样思考：假设我们把这些重复的语句封装成一个函数，然后把不同运算的函数地址转过去调用呢？

我们定义一个Calc函数：

void Calc(int(*pf)(int, int))
{int x = 0;int y = 0;int ret = 0;printf("请输入两个操作数：");scanf_s("%d %d", &x, &y);ret = pf(x, y);printf("%d\n", ret);}

这样我们就实现了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的这样一个效果(即case等于不同的值是执行不同的响应)。

以上就是本章全部内容，下一章我们将运用回调函数的特性来模拟实现库函数–qsort(快速排序)。