C语言函数指针
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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)。
直到——
学习到函数指针概念时。我才不得不在思考:函数名到底又是什么东西呢?
(不要以为这是没有什么意义的事噢!呵呵,继续往下看你就知道了。)
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,函数的首地址也可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);
}
请看黑体字部分的代码及注释。
运行看看。嗯,不错,程序运行得很好。
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。
(你的感觉呢?)
呵呵,其实不然——
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);
}
我改了黑体字部分(请自行与之前的代码比较一下)。
运行试试,啊!一样地成功。
咦?
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!
(哇!真是要晕倒了!)
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;
}
你也许第一次见到吧:函数名调用也可以是这样写的啊!(只不过我们平常没有这样书写罢了。)
那么,这些又说明了什么呢?
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。
这里有点指针的指针的概念,回头看一下指针的指针是怎么玩的,或者是这几仅仅就是一个规定。
上述代码的写法,随便你爱怎么着!
请这样理解吧!这可是有助于你对函数指针的应用喽!
最后——
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 )。
(请看注释)这一点是要注意的。
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。
1 typedef int* PINT; //为int* 类型定义了一个PINT的别名 2 int main() 3 { 4 int x; 5 PINT px=&x; //与int * px=&x;是等价的。PINT类型其实就是int * 类型 6 *px=10; //px就是int*类型的变量 7 return 0; 8 }
这里说一个十分重要的概念:对于指针来说,最重要的不是它能指向一块地址,最重要的指针具有的类型。
根据注释,应该不难看懂吧!(虽然你可能很少这样定义使用,但以后学习Win32编程时会经常见到的。)
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!)
1 //自行包含头文件 2 void MyFun(int x); //此处的申明也可写成:void MyFun( int ); 3 typedef void (*FunType)(int ); //这样只是定义一个函数指针类型 4 FunType FunP; //然后用FunType类型来申明全局FunP变量 5 6 int main(int argc, char* argv[]) 7 { 8 //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。 9 MyFun(10); 10 FunP=&MyFun; 11 (*FunP)(20); 12 13 return 0; 14 } 15 16 void MyFun(int x) 17 { 18 printf(“%d\n”,x); 19 }
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;一样地申明一个函数指针变量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,相同的返回类型,相同的参数的个数和类型)。
实现:代码如下:
1 //自行包含头文件 2 void MyFun1(int x); 3 void MyFun2(int x); 4 void MyFun3(int x); 5 typedef void (*FunType)(int ); //②. 定义一个函数指针类型FunType,与①函数类型一致 6 void CallMyFun(FunType fp,int x); 7 8 int main(int argc, char* argv[]) 9 { 10 CallMyFun(MyFun1,10); //⑤. 通过CallMyFun函数分别调用三个不同的函数 11 CallMyFun(MyFun2,20); 12 CallMyFun(MyFun3,30); 13 } 14 void CallMyFun(FunType fp,int x) //③. 参数fp的类型是FunType。 15 { 16 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 17 } 18 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 19 { 20 printf(“函数MyFun1中输出:%d\n”,x); 21 } 22 void MyFun2(int x) 23 { 24 printf(“函数MyFun2中输出:%d\n”,x); 25 } 26 void MyFun3(int x) 27 { 28 printf(“函数MyFun3中输出:%d\n”,x); 29 }
输出结果:略
分析:(看我写的注释。你可按我注释的①②③④⑤顺序自行分析。)
总结:函数指针,首先它是一个变量,其次它是一个指针变量,再次这个指针指向的是一个函数,函数是一些操作的集合体,这个指针变量的内容保存的就是这个集合体的地址,用这个指针变量调用()函数调用符,就可以执行函数体了。
七、函数指针的使用
我们知道函数指针,顾名思义,就是指向一个函数的指针变量,通常来说,函数名就是一个函数指针常量。
下面我来展示一个程序来表示函数指针的使用,理解函数指针的用法和作用。该函数的功能就是输入命令实现加减乘除,但是是用函数指针的方式来实现,具体见代码。
1 #include <stdio.h> 2 typedef double (*FUNCP)(double, double); 3 double Add(double a, double b) 4 { 5 return a+b; 6 } 7 double Sub(double a, double b) 8 { 9 return a-b; 10 } 11 double Mul(double a, double b) 12 { 13 return a*b; 14 } 15 double Div(double a, double b) 16 { 17 return a/b; 18 } 19 FUNCP func[10]; 20 char cmd[10][10]; 21 22 int Find(char *op, int L) 23 { 24 int i; 25 for(i=0; i<L; i++) 26 { 27 if(strcmp(op, cmd[i])==0) 28 return i; 29 } 30 return -1; 31 } 32 33 int main() 34 { 35 func[0] = Add; 36 strcpy(cmd[0], "Add"); 37 38 func[1] = Sub; 39 strcpy(cmd[1], "Sub"); 40 41 func[2] = Mul; 42 strcpy(cmd[2], "Mul"); 43 44 func[3] = Div; 45 strcpy(cmd[3], "Div"); 46 47 double a,b; 48 char op[10]; 49 while(scanf("%s",op)!=EOF) 50 { 51 scanf("%lf%lf",&a,&b); 52 int opId = Find(op,4); 53 printf("%s %.2lf %.2lf = %.2lf\n",op, a, b, func[opId](a, b)); 54 } 55 56 return 0; 57 }
程序运行结果:
函数指针最大的用处便是用于回调函数,通过定义一类函数类型的函数指针,然后将该类型的函数指针作为另外一个函数的参数,在这个函数内使用传进去的函数指针调用该指针指向的函数,实现相应的功能。