C语言之指针进阶（3），函数指针

前言：

一、函数指针变量的概念

二、函数指针变量的创建

三、函数指针变量的使用

四、两段特殊代码的理解

五、typedef

六、函数指针数组

总结：

前言：

本文主要讲述C语言指针中的函数指针，包括函数指针变量的概念、创建及使用。两段特殊代码的理解，typedef关键字的使用，以及函数指针数组的使用，最后还有一个代码案例--计算器的实现。希望对大家有所帮助。

一、函数指针变量的概念

函数指针变量，是用于存储函数地址的指针变量

那么，函数有地址吗？函数名与地址有关吗？

简单测试一下：

我们发现：函数名和取地址函数名得到的地址是一样的

函数名本身可以被视为一个地址，指向函数代码的起始位置，这与&函数名一样，使用起来并无区别

二、函数指针变量的创建

既然函数名和&函数名得到了函数的地址，我们要存储这种地址，就需要创建函数指针变量

定义语法：函数返回类型（*变量名）（形参类型，形参类型）

如：

调试监视其值：

观察类型我们可以得知，函数指针变量的类型就是：去掉变量名，剩下的就是函数指针变量的类型

函数指针类型解析：

int (*pf4) (int x, int y)

int：pf4指向的函数类型
pf4：函数指针变量名，*表明其为指针变量
(int x, int y)：pf4指向函数的参数类型和个数的交代

三、函数指针变量的使用

通过函数指针调用指针指向的函数

使用方法1：

该方法就是通过解引用指针，找到函数地址，然后传入参数，接收返回值

使用方法2：

直接写函数指针变量的变量名，然后传入参数，这与直接写函数名传入参数是一样的，因为该指针变量值就等于函数名的地址

其实方法1中，*pf前面的*号本身无实际作用

我们无论写多少*号，结果是一样的，编译器没有对这个符号进行相关操作，故相当于摆设了，不过为了提高可读性，一般是写一个*号

注意：*pf必须用括号括起来，因为左边优先级高于*号，不加括号会被编译器认为是解引用函数的返回值，而这是一个非法访问

四、两段特殊代码的理解

1.( ( void ()() ) 0 ) ()

请问这段代码是什么意思？

这其实是一次函数调用的代码，调用0地址处的函数

那么如何分析这段代码呢，我们画图来理解：

注意：该代码出自《C陷阱与缺陷》一书，情景是一位程序员需要写一个独立运行于某种微处理器上的C程序，当计算机启动时，硬件将调用0地址处的子例程（函数）。于是设计出了这段代码

2.void ( signal( int , void()(int) ) )(int);

请问这段代码是什么意思？

答案是：这是一个函数声明。我们画图分析

以上难以理解的可能就是第3步，按照以往的理解，理论上函数的返回类型不应该写在函数名前面吗，也就是下面这样

我们发现把 void(*)(int) 的返回类型写在函数名前面，编译器报错了

这其实是语法规定的，函数指针作为返回类型，函数名需写在类型的里面，也就是*号的旁边，上面那种才是正确的写法

五、typedef

我们发现上面那段代码是不是较难看懂，如果能让其与一般函数写法一样，也就是函数返回类型写在前面就好了，这里就有一个方法，使用typedef重命名

typedef：对类型名进行重命名

例1：重命名unsigned int

例2：重命名数组指针

注意：数组指针重命名，重命名的名字要放在括号里边

现在，就让我们把void ( *signal( int , void(*)(int) ) )(int)进行重命名：

注意：与数组指针一样，我们重命名的名字要放在类型里面，之后我们不管是以返回类型写在函数名前面，还是以函数参数类型写在参数里都可以，这样看代码是不是明朗了许多

六、函数指针数组

函数指针数组：存储函数指针的数组，数组的元素都是一个个类型相同的函数指针

定义语法：见下面第二张图

例如：

如上，两个相同类型的函数指针变量我们可以定义，可是当相同类型的函数多起来后，如果我们需要储存这些函数的地址，就需要数组来接收才方便了。

如：

注意：定义函数指针数组，数组放在数组类型里边

调用数组元素时，就正常使用下标+传入参数即可

如果觉得以上内容简单，我们可以实现一个简单案例

简单计算器的实现：

#include <stdio.h>

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;
}

void menu()
{
	printf("***************************************\n");
	printf("**********  1.Add     2.Sub  **********\n");
	printf("**********  3.Mul     4.Div  **********\n");
	printf("**********      0.exit       **********\n");
	printf("***************************************\n");
}

int main()
{
	int(*pf_arr[5])(int, int) = { 0,Add,Sub,Mul,Div };
	int input = 0;

	do
	{
		menu();
		printf("请选择：\n");
		scanf("%d", &input);

		if (input >= 1 && input <= 4)
		{
			int a = 0;
			int b = 0;
			printf("请输入两个整数：\n");
			scanf("%d %d", &a, &b);
			printf("%d\n", pf_arr[input](a, b));
		}
		else if (input == 0)
		{
			printf("程序退出\n");
			break;
		}
		else
		{
			printf("选择错误，请重新选择:\n");
		}
	} while (input);


	return 0;
}