C语言—深度剖析函数指针，函数指针数组

我们先来看一段代码

#include <stdio.h>
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？

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();

首先，能给存储地址，就要求pfun1或者pfun2是指针，那哪个是指针？

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)();
//(void (*)())函数指针类型
//把int类型0强制转化成函数指针(void (*)())，相当于把0强制转化成一个函数的地址
//*解引用函数的地址，找到函数，最后加（）传空值
//妙
//理解为调用0作为地址处的函数
//代码2
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);
//signal一定是函数名
//(int , void(*)(int))，有两个参数分别是int和函数指针
//void (*)(int);剩下的部分说明声明了一个函数指针
//所以以上代码是一次函数声明，声明的是signal函数的第一个函数是int，第二个参数的返回类型是函数指针，该函数指向的函数参数是int，返回类型是void，signal函数的返回类型是一个函数指针，该函数的参数是int，返回类型是void

推荐《C陷阱和缺陷》这本书中提及这两个代码。

代码2太复杂，如何简化：

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

计算器小例子

#include <stdio.h>
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;
}

是不是冗余的部分很多，我们应该如何去优化一下呢？

#include <stdio.h>
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;
}
void calc(int (*pf)(int, int))
{int x, y;int ret = 0;printf("输入操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = pf(x, y);printf("ret = %d\n", ret);
}
int main()
{int input = 1;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:calc(add);break;case 2:calc(sub);break;case 3:calc(mul);case 4:calc(div);break;case 0:printf("退出程序\n");break;default:printf("选择错误\n");break;}} while (input);return 0;
}

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，

把函数指针放在数组中就是函数指针数组

比如：

int *arr[10];
//数组的每个元素是int*

那要把函数的地址存到一个数组中，那这个数组就叫函数指针数组，那函数指针的数组如何定义呢？

int (*parr1[10])();
int *parr2[10]();
int (*)() parr3[10];

所以我们上面的计算器是不是还可以再次优化一下

首先我们来看函数指针

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

此时pf是函数指针，改为函数指针数组也十分简单，我们只需要在指针名后加上方括号即可

int (*arr[4])(int,int) = {Add,Sub,Mul,Div};

函数指针数组的用途：转移表

来重新看一下上面的计算器

#include <stdio.h>
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;
}

如果我们用函数指针数组实现

#include <stdio.h>
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);}elseprintf( "输入有误\n" );printf( "ret = %d\n", ret);}return 0;
}

是不是就是很简单了

指向函数指针数组的指针

void test(const char* str)
{printf("%s\n", str);
}
int main()
{//函数指针pfunvoid (*pfun)(const char*) = test;//函数指针的数组pfunArrvoid (*pfunArr[5])(const char* str);pfunArr[0] = test;//指向函数指针数组pfunArr的指针ppfunArrvoid (*(*ppfunArr)[5])(const char*) = &pfunArr;return 0;
}

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 ;

回调函数

所以，我们来看一下C语言提供的排序算法的使用

qsort函数的使用：

#include <stdio.h>
//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）。

#include <stdio.h>
int int_cmp(const void * p1, const void * p2)
{return (*( int *)p1 - *(int *) p2);
}
void _swap(void *p1, void * p2, int size)
{int i = 0;for (i = 0; i< size; i++){char tmp = *((char *)p1 + i);*(( char *)p1 + i) = *((char *) p2 + i);*(( char *)p2 + i) = tmp;}
}
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){_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;
}