C语言函数指针

一、函数指针的定义

顾名思义,函数指针就是函数的指针。它是一个指针,指向一个函数。看例子:
A)
char * (*fun1)(char * p1,char * p2);
B)
char * *fun2(char * p1,char * p2);
C)
char * fun3(char * p1,char * p2);

看看上面三个表达式分别是什么意思?
C):这很容易,fun3 是函数名,p1,p2 是参数,其类型为char *型,函数的返回值为char *类型。
B):也很简单,与C)表达式相比,唯一不同的就是函数的返回值类型为char**,是个二级指针。
A):fun1 是函数名吗?回忆一下前面讲解数组指针时的情形。我们说数组指针这么定义或许更清晰:
   int (*)[10] p;
再看看A)表达式与这里何其相似!明白了吧。这里fun1 不是什么函数名,而是一个指针变量,它指向一个函数。这个函数有两个指针类型的参数,函数的返回值也是一个指针。同样,我们把这个表达式改写一下:char * (*)(char * p1,char * p2) fun1; 这样子是不是好看一些呢?只可惜编译器不这么想。^_^。

二、函数指针的使用

1、函数指针使用的例子
上面我们定义了一个函数指针,但如何来使用它呢?先看如下例子:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char * fun(char * p1,char * p2)
{
   int i = 0;
   i = strcmp(p1,p2);
   if (0 == i)
   {
      return p1;
   }
   else
   {
      return p2;
   }
}
intmain()
{
   char * (*pf)(char * p1,char * p2);
   pf = &fun;
   (*pf) ("aa","bb");
   return 0;
}
我们使用指针的时候,需要通过钥匙(“*”)来取其指向的内存里面的值,函数指针使用也如此。通过用(*pf)取出存在这个地址上的函数,然后调用它。这里需要注意到是,在Visual C++6.0 里,给函数指针赋值时,可以用&fun 或直接用函数名fun。这是因为函数名被编译之后其实就是一个地址,所以这里两种用法没有本质的差别。这个例子很简单,就不再详细讨论了。

2、*(int*)&p ----这是什么?
也许上面的例子过于简单,我们看看下面的例子:
void Function()
{
   printf("Call Function!\n");
}
intmain()
{
   void (*p)();
   *(int*)&p=(int)Function;
   (*p) ();
   return 0;
}
这是在干什么?*(int*)&p=(int)Function;表示什么意思?别急,先看这行代码:
   void (*p)();
这行代码定义了一个指针变量p,p 指向一个函数,这个函数的参数和返回值都是void。

&p 是求指针变量p 本身的地址,这是一个32 位的二进制常数(32 位系统)。
(int*)&p 表示将地址强制转换成指向int 类型数据的指针。
(int)Function 表示将函数的入口地址强制转换成int 类型的数据。

分析到这里,相信你已经明白*(int*)&p=(int)Function;表示将函数的入口地址赋值给指针变量p。那么(*p) ();就是表示对函数的调用。

讲解到这里,相信你已经明白了。其实函数指针与普通指针没什么差别,只是指向的内容不同而已。

使用函数指针的好处在于,可以将实现同一功能的多个模块统一起来标识,这样一来更容易后期的维护,系统结构更加清晰。或者归纳为:便于分层设计、利于系统抽象、降低耦合度以及使接口与实现分开。

3、(*(void(*) ())0)()------这是什么?
是不是感觉上面的例子太简单,不够刺激?好,那就来点刺激的,看下面这个例子:
   (*(void(*) ())0)();
这是《C Traps and Pitfalls》这本经典的书中的一个例子。没有发狂吧?下面我们就来分析分析:
第一步:void(*) (),可以明白这是一个函数指针类型。这个函数没有参数,没有返回值。
第二步:(void(*) ())0,这是将0 强制转换为函数指针类型,0 是一个地址,也就是说一个函数存在首地址为0 的一段区域内。
第三步:(*(void(*) ())0),这是取0 地址开始的一段内存里面的内容,其内容就是保存在首地址为0 的一段区域内的函数。
第四步:(*(void(*) ())0)(),这是函数调用。

好像还是很简单是吧,上面的例子再改写改写:
   (*(char**(*) (char **,char **))0) ( char **,char **);
如果没有上面的分析,肯怕不容易把这个表达式看明白吧。不过现在应该是很简单的一件事了。读者以为呢?

4、函数指针数组
现在我们清楚表达式“char * (*pf)(char * p)”定义的是一个函数指针pf。既然pf 是一个指针,那就可以储存在一个数组里。把上式修改一下:
   char * (*pf[3])(char * p);
这是定义一个函数指针数组。它是一个数组,数组名为pf,数组内存储了3 个指向函数的指针。这些指针指向一些返回值类型为指向字符的指针、参数为一个指向字符的指针的函数。这念起来似乎有点拗口。不过不要紧,关键是你明白这是一个指针数组,是数组。

函数指针数组怎么使用呢?这里也给出一个非常简单的例子,只要真正掌握了使用方法,再复杂的问题都可以应对。如下:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char * fun1(char * p)
{
   printf("%s\n",p);
   return p;
}
char * fun2(char * p)
{
   printf("%s\n",p);
   return p;
}
char * fun3(char * p)
{
   printf("%s\n",p);
   return p;
}
intmain()
{
   char * (*pf[3])(char * p);
   pf[0] = fun1; // 可以直接用函数名
   pf[1] = &fun2; // 可以用函数名加上取地址符
   pf[2] = &fun3;
   pf[0]("fun1");
   pf[0]("fun2");
   pf[0]("fun3");
   return 0;
}

5、函数指针数组的指针
看着这个标题没发狂吧?函数指针就够一般初学者折腾了,函数指针数组就更加麻烦,现在的函数指针数组指针就更难理解了。

其实,没这么复杂。前面详细讨论过数组指针的问题,这里的函数指针数组指针不就是一个指针嘛。只不过这个指针指向一个数组,这个数组里面存的都是指向函数的指针。仅此而已。

下面就定义一个简单的函数指针数组指针:
   char * (*(*pf)[3])(char * p);
注意,这里的pf 和上一节的pf 就完全是两码事了。上一节的pf 并非指针,而是一个数组名;这里的pf 确实是实实在在的指针。这个指针指向一个包含了3 个元素的数组;这个数字里面存的是指向函数的指针;这些指针指向一些返回值类型为指向字符的指针、参数为一个指向字符的指针的函数。这比上一节的函数指针数组更拗口。其实你不用管这么多,明白这是一个指针就ok 了。其用法与前面讲的数组指针没有差别。下面列一个简单的例子:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
char * fun1(char * p)
{
   printf("%s\n",p);
   return p;
}
char * fun2(char * p)
{
   printf("%s\n",p);
   return p;
}
char * fun3(char * p)
{
   printf("%s\n",p);
   return p;
}
intmain()
{
   char * (*a[3])(char * p);
   char * (*(*pf)[3])(char * p);
   pf = &a;
   a[0] = fun1;
   a[1] = &fun2;
   a[2] = &fun3;
   pf[0][0]("fun1");
   pf[0][1]("fun2");
   pf[0][2]("fun3");
   return 0;
}