回调函数[详细]

今天在chinaunix看到一篇讲的很好的博客，分享一下(有改动)：

[原文链接：http://blog.chinaunix.net/uid-26220063-id-3025270.html]

 

回调函数是一个程序员不能显式调用的函数；通过将回调函数的地址传给调用者从而实现调用。要实现回调，必须首先定义函数指针。尽管定义的语法有点不可思议，但如果你熟悉函数声明的一般方法，便会发现函数指针的声明与函数声明非常类似。函数指针有两具用途：调用函数和做函数的参数。请看下面的例子：

 

void   f()；//   函数原型

 

上面的语句声明了一个函数，没有输入参数并返回void。那么函数指针的声明方法如下：

 

void   (*)   ();

 

    让我们来分析一下，左边圆括弧中的星号是函数指针声明的关键。另外两个元素是函数的返回类型（void）和由边圆括弧中的入口参数（本例中参数是空）。注意本例中还没有创建指针变量-只是声明了变量类型。目前可以用这个变量类型来创建类型定义名及用sizeof表达式获得函数指针的大小：

//   获得函数指针的大小
unsigned   psize   =   sizeof   (void   (*)   ());  

//   为函数指针声明类型定义
typedef   void   (*pfv)   ();

pfv是一个函数指针，它指向的函数没有输入参数，返回类行为void。使用这个类型定义名可以隐藏复杂的函数指针语法

【函数指针】

       在程序运行中，函数代码是程序的算法指令部分，它们和数组一样也占用存储空间，都有相应的地址。可以使用指针变量指向数组的首地址，也可以使用指针变量指向函数代码的首地址，指向函数代码首地址的指针变量称为函数指针。

1．函数指针定义

函数类型 （*指针变量名）(形参列表)；

“函数类型”说明函数的返回类型，由于“()”的优先级高于“*”,所以指针变量名外的括号必不可少，后面的“形参列表”表示指针变量指向的函数所带的参数列表。

例如：

int (*f)(int x);

double (*ptr)(double x);

在定义函数指针时请注意：   

函数指针和它指向的函数的参数个数和类型都应该是—致的；

函数指针的类型和函数的返回值类型也必须是一致的。

2．函数指针的赋值

函数名和数组名一样代表了函数代码的首地址，因此在赋值时，直接将函数指针指向函数名就行了。

例如，

int func(int x);   /* 声明一个函数 */

int (*f) (int x);    /* 声明一个函数指针 */

f=func;            /* 将func函数的首地址赋给指针f */

赋值时函数func不带括号，也不带参数，由于func代表函数的首地址，因此经过赋值以后，指针f就指向函数func(x)的代码的首地址。

3．通过函数指针调用函数

函数指针是通过函数名及有关参数进行调用的。

与其他指针变量相类似，如果指针变量pi是指向某整型变量i的指针，则*p等于它所指的变量i；如果pf是指向某浮点型变量f的指针，则*pf就等价于它所指的变量f。同样地，*f是指向函数func(x)的指针，则*f就代表它所指向的函数func。所以在执行了f=func;之后，(*f)和func代表同一函数。

由于函数指针指向存储区中的某个函数，因此可以通过函数指针调用相应的函数。现在我们就讨论如何用函数指针调用函数，它应执行下面三步：

首先，要说明函数指针变量。

例如：

int (*f)(int x);

其次，要对函数指针变量赋值。

例如：

 f=func; 

   (func(x)必须先要有定义)

最后，要用 (*指针变量)(参数表);调用函数。

例如：  

 (*f)(x);

 

(x必须先赋值)

 

【例】任意输入n个数，找出其中最大数，并且输出最大数值。

#include <stdio.h>

int main()
{
        int f(int x,int y);
        int i，a，b;
        int (*p)();    /* 定义函数指针 */
        scanf('%d'，&a);
        p=f;            /* 给函数指针p赋值，使它指向函数f */
        for(i＝1;i<9;i++)
        {
                scanf('%d'，&b);
                a＝(*p)(a，b);    /* 通过指针p调用函数f */
        }
        printf('The Max Number is:%d'，a)
        return 0;
}

f(int x，int y)
{
    int z;
    z＝(x>y)?x:y;
    return(z);
}    

运行结果为：

343 -45 4389 4235 1 -534 988 555 789↙

The Max Number is：4389

【例】(*((void (*)())0))() 表示什么意思？

void (*)()    //声明函数指针

        让我们来分析一下，左边圆括弧中的星号是函数指针声明的关键。另外两个元素是函数的返回类型（void）和右边圆括弧中的入口参数（本例中参数是空）。注意本例中还没有创建指针变量-只是声明了变量类型。

(void (*)())0  //把0强制转换成函数指针

(*((void (*)())0))()  //调用

所以(*((void (*)())0))() 的意思是：调用地址为0处的程序。

【指针函数】

一个函数不仅可以带回一个整型数据的值，字符类型值和实型类型的值，还可以带回指针类型的数据，使其指向某个地址单元。

返回指针的函数，一般定义格式为：

类型标识符    *函数名(参数表)

int *f(x，y);

其中x，y是形式参数，f是函数名，调用后返回一个指向整型数据的地址指针。f(x，y)是函数，其值是指针。

如：char *ch();表示的就是一个返回字符型指针的函数，请看下面的例题：

【例】将字符串1(str1)复制到字符串2(str2)，并输出字符串2.

#include <stdio.h>

int main()
{
    char *ch(char *str1，char *str2);
    char str1[]='I am glad to meet you!';
    char str2[]='Welcom to study C!';
    printf('%s'，ch(str1，str2));
    return 0;
}

char *ch(char *str1，char *str2)
{
    int i;
    char *p;
    p=str2   
    if(*str2==NULL) exit(-1);
    do
    {
        *str2=*str1;
        str1++;
        str2++;
    }while(*str1!=NULL);
    return(p);
}

 

 

通过分析可得

函数指针是一个指向函数的指针，而指针函数只是说明他是一个返回值为指针的函数，函数指针可以用来指向一个函数。

函数名与函数指针

一 、通常的函数调用

    一个通常的函数调用的例子：

//自行包含头文件
void MyFun(int x);    //此处的申明也可写成：void MyFun( int );
int main(int argc, char* argv[])
{
   MyFun(10);     //这里是调用MyFun(10);函数
   return 0;
}

void MyFun(int x)  //这里定义一个MyFun函数
{
   printf(“%d\n”,x);
}

 

 

    这个MyFun函数是一个无返回值的函数，它并不完成什么事情。这种调用函数的格式你应该是很熟悉的吧！看主函数中调用MyFun函数的书写格式：

MyFun(10);

    我们一开始只是从功能上或者说从数学意义上理解MyFun这个函数，知道MyFun函数名代表的是一个功能（或是说一段代码）。

 

二 、函数指针变量的申明

    就象某一数据变量的内存地址可以存储在相应的指针变量中一样，函数的首地址也以存储在某个函数指针变量里的。这样，我就可以通过这个函数指针变量来调用所指向的函数了。

    在C系列语言中，任何一个变量，总是要先申明，之后才能使用的。那么，函数指针变量也应该要先申明吧？那又是如何来申明呢？以上面的例子为例，我来申明一个可以指向MyFun函数的函数指针变量FunP。下面就是申明FunP变量的方法：

 

void (*FunP)(int) ;   //也可写成void (*FunP)(int x);

 

    你看，整个函数指针变量的申明格式如同函数MyFun的申明处一样，只不过——我们把MyFun改成（*FunP）而已，这样就有了一个能指向MyFun函数的指针FunP了。（当然，这个FunP指针变量也可以指向所有其它具有相同参数及返回值的函数了。）

 

三  、 通过函数指针变量调用函数

    有了FunP指针变量后，我们就可以对它赋值指向MyFun，然后通过FunP来调用MyFun函数了。看我如何通过FunP指针变量来调用MyFun函数的：

//自行包含头文件

void MyFun(int x);    //这个申明也可写成：void MyFun( int );
void (*FunP)(int );   //也可申明成void(*FunP)(int x)，但习惯上一般不这样。

int main(int argc, char* argv[])
{
   MyFun(10);     //这是直接调用MyFun函数
   FunP=&MyFun;  //将MyFun函数的地址赋给FunP变量
   (*FunP)(20);    //这是通过函数指针变量FunP来调用MyFun函数的。
}

void MyFun(int x)  //这里定义一个MyFun函数
{
   printf(“%d\n”,x);
}

    哦，我的感觉是：MyFun与FunP的类型关系类似于int 与int *的关系。函数MyFun好像是一个如int的变量（或常量），而FunP则像一个如int *一样的指针变量。

int i,*pi;

pi=&i;    //与FunP=&MyFun比较。

四、调用函数的其它书写格式

函数指针也可如下使用，来完成同样的事情：

//自行包含头文件

void MyFun(int x);   
void (*FunP)(int );    //申明一个用以指向同样参数，返回值函数的指针变量。

int main(int argc, char* argv[])
{
   MyFun(10);     //这里是调用MyFun(10);函数
   FunP=MyFun;  //将MyFun函数的地址赋给FunP变量
   FunP(20);    //这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。
      return 0;
}
void MyFun(int x)  //这里定义一个MyFun函数
{
   printf("%d\n",x);
}

FunP=MyFun;

可以这样将MyFun值同赋值给FunP，难道MyFun与FunP是同一数据类型（即如同的int 与int的关系），而不是如同int 与int*的关系了？（有没有一点点的糊涂了？）

看来与之前的代码有点矛盾了，是吧！所以我说嘛！

请容许我暂不给你解释，继续看以下几种情况（这些可都是可以正确运行的代码哟！）：

代码之三：

int main(int argc, char* argv[])
{
   MyFun(10);     //这里是调用MyFun(10);函数
   FunP=&MyFun;  //将MyFun函数的地址赋给FunP变量
   FunP(20);    //这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。
   return 0;
}

代码之四：

int main(int argc, char* argv[])
{
   MyFun(10);     //这里是调用MyFun(10);函数
   FunP=MyFun;  //将MyFun函数的地址赋给FunP变量
   (*FunP)(20);    //这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。
      return 0;
}

真的是可以这样的噢！

还有呐！看——

int main(int argc, char* argv[])
{
   （*MyFun）(10);     //看，函数名MyFun也可以有这样的调用格式
      return 0;
}

 呵呵！假使我是“福尔摩斯”，依据以往的知识和经验来推理本篇的“新发现”，必定会由此分析并推断出以下的结论：

1. 其实，MyFun的函数名与FunP函数指针都是一样的，即都是函数指针。MyFun函数名是一个函数指针常量，而FunP是一个函数数指针变量，这是它们的关系。

2. 但函数名调用如果都得如(*MyFun)(10)；这样，那书写与读起来都是不方便和不习惯的。所以C语言的设计者们才会设计成又可允许MyFun(10);这种形式地调用（这样方便多了并与数学中的函数形式一样，不是吗？）。

3. 为统一起见，FunP函数指针变量也可以FunP(10)的形式来调用。

4. 赋值时，即可FunP=&MyFun形式，也可FunP=MyFun。

上述代码的写法，随便你爱怎么着！

 补充说明一点：在函数的申明处：

void MyFun(int );    //不能写成void (*MyFun)(int )。

void (*FunP)(int );   //不能写成void FunP(int )。

五、定义某一函数的指针类型：

就像自定义数据类型一样，我们也可以先定义一个函数指针类型，然后再用这个类型来申明函数指针变量。

我先给你一个自定义数据类型的例子。

typedef int* PINT;    //为int* 类型定义了一个PINT的别名
int main()
{
  int x;
  PINT px=&x;   //与int * px=&x;是等价的。PINT类型其实就是int * 类型
  *px=10;       //px就是int*类型的变量 
  return 0;
}

下面我们来看一下函数指针类型的定义及使用：（请与上对照！）

//自行包含头文件

void MyFun(int x);    //此处的申明也可写成：void MyFun( int );
typedef void (*FunType)(int );   //这样只是定义一个函数指针类型

FunType FunP;              //然后用FunType类型来申明全局FunP变量

int main(int argc, char* argv[])
{
//FunType FunP;    //函数指针变量当然也是可以是局部的 ，那就请在这里申明了。
   MyFun(10);    
   FunP=&MyFun; 
   (*FunP)(20); 
      return 0;
}

void MyFun(int x) 
{
   printf(“%d\n”,x);
}

看黑体部分：

首先，在void (*FunType)(int ); 前加了一个typedef 。这样只是定义一个名为FunType函数指针类型，而不是一个FunType变量。

然后，FunType FunP;  这句就如PINT px;一样地申明一个FunP变量。

其它相同。整个程序完成了相同的事。

这样做法的好处是：

有了FunType类型后，我们就可以同样地、很方便地用FunType类型来申明多个同类型的函数指针变量了。如下：

FunType FunP2;       FunType FunP3;

六、函数指针作为某个函数的参数

既然函数指针变量是一个变量，当然也可以作为某个函数的参数来使用的。所以，你还应知道函数指针是如何作为某个函数的参数来传递使用的。

给你一个实例：

要求：我要设计一个CallMyFun函数，这个函数可以通过参数中的函数指针值不同来分别调用MyFun1、MyFun2、MyFun3这三个函数（注：这三个函数的定义格式应相同）。

实现：代码如下：

//自行包含头文件

void MyFun1(int x); 
void MyFun2(int x); 
void MyFun3(int x); 
void CallMyFun(FunType fp,int x);

typedef void (*FunType)(int ); //②. 定义一个函数指针类型FunType,与①函数类型一至

int main(int argc, char* argv[])
{
   CallMyFun(MyFun1,10);   //⑤. 通过CallMyFun函数分别调用三个不同的函数
   CallMyFun(MyFun2,20);  
   CallMyFun(MyFun3,30);  
    return 0;
}

void CallMyFun(FunType fp,int x) //③. 参数fp的类型是FunType。
{
  fp(x);//④. 通过fp的指针执行传递进来的函数，注意fp所指的函数是有一个参数的
}

void MyFun1(int x) // ①. 这是个有一个参数的函数，以下两个函数也相同
{
   printf(“函数MyFun1中输出：%d\n”,x);
}

void MyFun2(int x) 
{
   printf(“函数MyFun2中输出：%d\n”,x);
}

void MyFun3(int x) 
{
   printf(“函数MyFun3中输出：%d\n”,x);
}

分析：（看我写的注释。你可按我注释的①②③④⑤顺序自行分析。）