C语言指针详解（函数指针）

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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

1. 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
2. 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
3. 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
4. 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,,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; } 

qsort(arr,sz,sizeof(arr[0]),compare_int)

qsort函数中的compare_int就是我们自己写的一个函数名字（函数名保存的是函数地址，函数指针保存的也是函数地址，这里可以将函数名等量看作函数指针，直接写函数名即可）

以上仅是我个人对C语言指针的浅薄理解，如有错误，还请指正！