C语言指针详解（函数指针）

函数指针说白了也是一个指针，指针中所保存的地址中的内容是一个函数，同之前说过的数组指针相似，函数指针的定义便是返回类型(* 指针名) (函数参数)//例如： int (*pa) (intx,iny)同数组指针一样，当定义函数指针的时候，* 需要和指针名打括号相结合，（）的优先级高于 * ，不打括号编译器自动会将指针名与（）相结合，如 int * pa (int x,int y) ，这样的话

shichuanx

9511人浏览 · 2023-12-10 21:13:10

shichuanx · 2023-12-10 21:13:10 发布

一.函数指针

1.1函数的定义

在讨论函数指针的定义之前，我们同样先看函数是怎么样定义的：

如上图所示，函数是由三个部分组成，分别为

函数名 + ( ) （括号证明这是一个函数）
函数参数 int x和int y
函数的返回类型 int

而调用函数时需要函数名+ (对应的参数)即可，如上图的Add(a,b)

1.2函数指针的定义

函数指针说白了也是一个指针，指针中所保存的地址中的内容是一个函数，同之前说过的数组指针相似，函数指针的定义便是

返回类型 (* 指针名) (函数参数) //例如： int (*pa) (intx,iny)

同数组指针一样，当定义函数指针的时候，* 需要和指针名打括号相结合，（）的优先级高于 * ，不打括号编译器自动会将指针名与（）相结合，如 int * pa (int x,int y) ，这样的话便是一个名为pa的函数，函数参数为 int x,int y，函数的返回类型时 int *

1.3示例

示例1：

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

请问：该代码是什么意思？

分析：我们先将左右两边的括号一个一个匹配，变成如下：

然后再从内到外逐层拆解

先看 void ( * ) ( ) ，这是一个标准的函数指针，函数返回类型为void，无函数参数
再看蓝色括号，该括号的代表强制转换，例如：（float)3 指的是将int类型的3转换为float类型，在这里指的是将int类型的0转换为函数指针类型
看蓝色括号前面的 * ，这里是解地址符，指找到地址是0的函数
红色的括号包括着地址是0的这个函数（函数指针此时是0），后面再跟着一个绿色的括号，相当于调用函数

所以该代码是一次函数调用，调用的是一个返回类型为void，无函数参数，函数名为0 的一个函数

1.3函数指针的调用

我们先来看一个有意思的情况：

如上图，当尝试打印Add函数的地址和Add这个函数变量名时，会发现Add变量名就是函数的地址，相当于我们平时在调用函数时就是在通过类似指针调用

所有我们的函数调用就可以用如下方式来进行：

如上图：

Add(a,b)的效果等同于(*p)(a,b)

那么有一个新的问题：如果函数名就等同于函数指针，那直接用函数名不就可以了吗，为什么还需要函数指针？

二.回调函数

回调函数就是函数指针最佳的使用方式

1.1回调函数的定义

所谓的回调函数，就是利用函数指针调⽤的函数，通俗来讲，只要是一个函数参数里面有函数指针，都可以被称为回调函数

例如：完成一个简易的计算器，要求输入1代表计算加法，2代表计算减法，3代表计算乘法，4代表计算除法，0代表退出计算器，选择1 2 3 4其中一个后输入要计算的两个数字，返回计算结果

不使用回调函数的代码如下：

#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 = 0;
	int ret = 0;
	do
	{
		printf("***********************\n"); 
		printf("* 0:退出 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");
				break;
			default:
				printf("选择错误\n");
				break;
		}
	} while (input);
	return 0;
}

可以看到有多个重复的步骤，增加了无意义的工作量，这是我们可以注意到这四个函数（add，sub，mul，div）的函数参数都是两个int类型的变量，返回值也都是int，那么我们就可以使用回调函数来简化代码

简化代码如下：

#include <stdio.h>
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;
}
//回调函数 
void Callback(int (*pfun)(int,int))
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	int ret = 0;
	printf("请输入两个数字：");
	scanf("%d %d",&x,&y);
	ret = pfun(x,y);
	printf("结果为：%d\n",ret);
}
int main()
{
	int input = 0;
    do
    {
    	menu();
    	printf("请输入你的选择：----->");
    	scanf("%d",&input);
    	switch(input)
    	{
    		case 1:
    			Callback(Add);
    			break;
    		case 2:
    			Callback(Sub);
    			break;
			case 3:
				Callback(Mul);
    			break;
			case 4:
				Callback(Div);
    			break;
			case 0:
				printf("退出计算器！");
    			break;	
    		default:
    			break;
		}
	}while(input);
    return 0;
}

运用回调函数之后，整个代码会简洁许多，并且方便阅读

现在我们来仔细看看这个回调函数是怎么实现的：

void Callback(int (*pfun)(int,int))
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	int ret = 0;
	printf("请输入两个数字：");
	scanf("%d %d",&x,&y);
	ret = pfun(x,y);
	printf("结果为：%d\n",ret);
}

可以看到该回调函数的函数名为Callback，函数参数是一个名为pfun的函数指针，返回值为void，假设用户输入1时，便将add的地址传入Callback中，从而不需要在主函数中提示用户输入和调用add函数（主函数调用的全是Callback函数）

Callback(add) //该语句将add地址传入

综上所述：

回调函数类似于一个中间商，再调用其他有用的函数

2.2qsort

我们之前说过冒泡排序，但是冒泡排序只能够对整数进行操作

但qsort()函数可以对任意类型进行排序

先看 qsort() 函数的官方定义（若要使用qsort函数，需要头文件<stdlib.h>

void qsort(void *base, size_t nitems, size_t size, int (*compar)(const void *, const void*))

其中

base 是一个数组指针，指向要排序的数组的第一个元素
nitems 是数组的元素个数（可以用 sizeof(数组名)/sizeof(数组首元素) 求得）
size 是数组中每个元素的大小，以字节为单位（可以用 sizeof(数组首元素) 求得）
compar 是一个函数指针，返回类型是 int ，函数参数是 const void * ，const void *（相当于函数的参数和返回类型都是确定的，不可以修改）

我们来举一个实例：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
Print(int * pArr,int sz)
{
	int i = 0;
	for(i = 0;i<sz;i++)
	{
		printf("%d ",pArr[i]);
	}
	printf("\n");
} 
int compare_int(const void * p1,const void * p2)
{
	//void * 不能直接解地址，因为我们知道是int类型，可以进行强制类型转换 
	return *(int *)p1 - *(int *)p2;
}
void test()
{
	int arr[10] = {123,56,74,856,325,856635,856,24,98,76};
	int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
	Print(arr,sz);
	qsort(arr,sz,sizeof(arr[0]),compare_int);
	Print(arr,sz);
}
int main()
{
	test();
	return 0;
 }