詳解C語(yǔ)言編程中的函數(shù)指針以及函數(shù)回調(diào)

來源：本站原創(chuàng)|時(shí)間：2020-01-10|欄目：C語(yǔ)言|點(diǎn)擊：次

函數(shù)指針：

就是存儲(chǔ)函數(shù)地址的指針，就是指向函數(shù)的指針，就是指針存儲(chǔ)的值是函數(shù)地址，我們可以通過指針可以調(diào)用函數(shù)。

我們先來定義一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)：

//定義這樣一個(gè)函數(shù)
void easyFunc()
{
  printf("I'm a easy Function\n");
}
//聲明一個(gè)函數(shù)
void easyFunc();
//調(diào)用函數(shù)
easyFunc();

//定義這樣一個(gè)函數(shù)
void easyFunc()
{
  printf("I'm a easy Function\n");
}
//聲明一個(gè)函數(shù)
void easyFunc();
//調(diào)用函數(shù)
easyFunc();

上面三個(gè)步驟就是我們?cè)趯W(xué)習(xí)函數(shù)的時(shí)候必須要做的，只有通過以上三步我們才算定義了一個(gè)完整的函數(shù)。

如何定義一個(gè)函數(shù)指針呢？前面我們定義其他類型的指針的格式是類型 * 指針名 = 一個(gè)地址，比如：

int *p = &a；//定義了一個(gè)存儲(chǔ)整形地址的指針p

也就是說如果我們要定義什么類型的指針就得知道什么類型，那么函數(shù)的類型怎么確定呢？函數(shù)的類型就是函數(shù)的聲明把函數(shù)名去掉即可，比如上面的函數(shù)的類型就是：

void ()

我們?cè)賮砺暶饕粋€(gè)有參數(shù)和返回值的函數(shù)：

int add(int a, int b);

上面函數(shù)的類型依舊是把函數(shù)名去掉即可：

int (int a, int b)

既然我們知道了函數(shù)的類型那么函數(shù)指針的類型就是在后面加個(gè) * 即可，是不是這樣呢？

int (int a, int b) * //這個(gè)是絕對(duì)錯(cuò)誤的

上面這么定義是錯(cuò)誤的，絕對(duì)是錯(cuò)誤的，很多初學(xué)者都這樣去做，總覺得就應(yīng)該這樣，其實(shí)函數(shù)指針的類型的定義正好比較特殊，它是這樣的：

int (*) (int a, int b);//這里的型號(hào)在中間，一定要用括號(hào)括起來

int (*) (int a, int b);//這里的型號(hào)在中間，一定要用括號(hào)括起來

我們定義函數(shù)指針只需在 * 后面加個(gè)指針名稱即可，也就是下面這樣：

int (*p)(int a, int b) = NULL;//初始化為 NULL

int (*p)(int a, int b) = NULL;//初始化為 NULL

如果我們要給 p 賦值的話，我們就應(yīng)該定義一個(gè)返回值類型為 int ，兩個(gè)參數(shù)為 int 的函數(shù)：

int add(int a, int b)
{
  return a + b;
}
p = add;//給函數(shù)指針賦值

int add(int a, int b)
{
  return a + b;
}
p = add;//給函數(shù)指針賦值

經(jīng)過上面的賦值，我們就可以使用 p 來代表函數(shù)：

p(5, 6);//等價(jià)于 add(5, 6);
printf("%d\n", p(5, b));

p(5, 6);//等價(jià)于 add(5, 6);
printf("%d\n", p(5, b));

輸出結(jié)果為：11

通過上面的指針函數(shù)來使用函數(shù)，一般不是函數(shù)的主要用法，我們使用函數(shù)指針主要是用來實(shí)現(xiàn)函數(shù)的回調(diào)，通過把函數(shù)作為參數(shù)來使用。

函數(shù)指針的值

函數(shù)指針跟普通指針一樣，存的也是一個(gè)內(nèi)存地址，只是這個(gè)地址是一個(gè)函數(shù)的起始地址，下面這個(gè)程序打印出一個(gè)函數(shù)指針的值（func1.c）：

#include <stdio.h>

typedef int (*Func)(int);

int Double(int a)
{
  return (a + a);
}

int main()
{
  Func p = Double;
  printf("%p\n", p);
  return 0;
}

編譯、運(yùn)行程序：

[lqy@localhost notlong]$ gcc -O2 -o func1 func1.c
[lqy@localhost notlong]$ ./func1
0x80483d0
[lqy@localhost notlong]$

然后我們用 nm 工具查看一下 Double 的地址，看是不是正好是 0x80483d0：

[lqy@localhost notlong]$ nm func1 | sort
08048294 T _init
08048310 T _start
08048340 t __do_global_dtors_aux
080483a0 t frame_dummy
080483d0 T Double
080483e0 T main
...

　　不出意料，Double 的起始地址果然是 0x080483d0。

函數(shù)回調(diào)

函數(shù)回調(diào)的本質(zhì)就是讓函數(shù)指針作為函數(shù)參數(shù)，函數(shù)調(diào)用時(shí)傳入函數(shù)地址，也就是函數(shù)名即可。

我們什么時(shí)候使用回調(diào)函數(shù)呢？咱們先舉個(gè)例子，比如現(xiàn)在小明現(xiàn)在作業(yè)有個(gè)題不會(huì)做，于是給小紅打電話說：我現(xiàn)在作業(yè)有個(gè)題不會(huì)做，你能幫我做下嗎？然后把答案告訴我？小紅聽到后覺得這個(gè)題也不是立刻能做出來的，所以跟小明說我做完之后告訴你。這個(gè)做完之后告訴小明就是函數(shù)的回調(diào)，如何告訴小明，小紅必須有小明的聯(lián)系方式，這個(gè)聯(lián)系方式就是回調(diào)函數(shù)。接下來我們用代碼來實(shí)現(xiàn)：

小明需要把聯(lián)系方式留給小紅，而且還得得到答案，因此需要個(gè)參數(shù)來保存答案：

void contactMethod(int answer)
{
  //把答案輸出
  printf("答案為：%d\n", answer);
}

void contactMethod(int answer)
{
  //把答案輸出
  printf("答案為：%d\n", answer);
}
小紅這邊得拿到小明的聯(lián)系方式，需要用函數(shù)指針來存儲(chǔ)這個(gè)方法：


void tellXiaoMing(int xiaoHongAnswer, void (*p)(int))
{
  p(xiaoHongAnswer);
}
//當(dāng)小紅把答案做出來的時(shí)候，小紅把答案通過小明留下的聯(lián)系方式傳過去
tellXiaoMing(4, contactMethod);

void tellXiaoMing(int xiaoHongAnswer, void (*p)(int))
{
  p(xiaoHongAnswer);
}
//當(dāng)小紅把答案做出來的時(shí)候，小紅把答案通過小明留下的聯(lián)系方式傳過去
tellXiaoMing(4, contactMethod);

上面的回調(diào)有人會(huì)問為什么我們不能直接 tellXiaoMing 方法中直接調(diào)用 contactMethod 函數(shù)呢？因?yàn)樾〖t如果用函數(shù)指針作為參數(shù)的時(shí)候，不僅可以存儲(chǔ)小明的聯(lián)系方式，還可以存儲(chǔ)小軍的聯(lián)系方式，這樣的話我這邊的代碼就不用修改了，你只需要傳入不同的參數(shù)就行了，因此這樣的設(shè)計(jì)代碼重用性很高，靈活性很大。

函數(shù)回調(diào)的整個(gè)過程就是上面這樣，這里有個(gè)主要特點(diǎn)就是當(dāng)我們使用回調(diào)的時(shí)候，一般用在一個(gè)方法需要等待操作的時(shí)候，比如上面的小紅要等到答案做出來的時(shí)候才通知小明，不如當(dāng)小明問小紅時(shí)，小紅直接能給出答案，就沒必要有回調(diào)了，那執(zhí)行順序就是：

回調(diào)的順序是：

上面的小紅做題是個(gè)等待操作，比較耗時(shí)，小明也不能一直拿著電話等待，所以只有小紅做出來之后，再把電話打回去才能告訴小明答案。

因此函數(shù)回調(diào)有兩個(gè)主要特征：

函數(shù)指針作為參數(shù)，可以傳入不同的函數(shù)，因此可以回調(diào)不同的函數(shù)
函數(shù)回調(diào)一般使用在需要等待或者耗時(shí)操作，或者得在一定時(shí)間或者事件觸發(fā)后回調(diào)執(zhí)行的情況下
我們使用函數(shù)回調(diào)來實(shí)現(xiàn)一個(gè)動(dòng)態(tài)排序，我們現(xiàn)在個(gè)學(xué)生的結(jié)構(gòu)體，里面包含了姓名，年齡，成績(jī)，我們有個(gè)排序?qū)W生的方法，但是具體是按照姓名排？還是年齡排？還是成績(jī)排？這個(gè)是不確定的，或者一會(huì)還會(huì)有新需求，因此通過動(dòng)態(tài)排序?qū)懞弥?，我們只需傳入不同的函?shù)即可。

定義學(xué)生結(jié)構(gòu)體：

//定義個(gè)結(jié)構(gòu)體 student，包含name，age 和 score
struct student {
  char name[255];
  int age;
  float score;
};
//typedef struct student 為 Student
typedef struct student Student;

定義比較結(jié)果的枚舉：

//定義比較結(jié)果枚舉
enum CompareResult {
  Student_Lager = 1, //1 代表大于
  Student_Same = 0,// 0 代表等于
  Student_Smaller = -1// -1 代表小于
};
//typedef enum CompareResult 為 StudentCompareResult
typedef enum CompareResult StudentCompareResult;

定義成績(jī)，年齡和成績(jī)比較函數(shù)：

/*
  通過成績(jī)來比較學(xué)生
*/
StudentCompareResult compareByScore(Student st1, Student st2)
{
  if (st1.score > st2.score) {//如果前面學(xué)生成績(jī)高于后面學(xué)生成績(jī)，返回 1
    return Student_Lager;
  }
  else if (st1.score == st2.score) {//如果前面學(xué)生成績(jī)等于后面學(xué)生成績(jī)，返回 0
    return Student_Same;
  }
  else { //如果前面學(xué)生成績(jī)低于后面學(xué)生成績(jī)，返回 -1
    return Student_Smaller;
  }
}
 
/*
  通過年齡來比較學(xué)生
*/
StudentCompareResult compareByAge(Student st1, Student st2)
{
  if (st1.age > st2.age) {//如果前面學(xué)生年齡大于后面學(xué)生年齡，返回 1
    return Student_Lager;
  }
  else if (st1.age == st2.age) {//如果前面學(xué)生年齡等于后面學(xué)生年齡，返回 0
   return Student_Same;
  }
  else {//如果前面學(xué)生年齡小于后面學(xué)生年齡，返回 -1
    return Student_Smaller;
  } 
}
 
/*
   通過名字來比較學(xué)生
*/
StudentCompareResult compareByName(Student st1, Student st2)
{
  if (strcmp(st1.name, st2.name) > 0) {//如果前面學(xué)生名字在字典中的排序大于后面學(xué)生名字在字典中的排序，返回 1
    return Student_Lager;
  }
  else if (strcmp(st1.name, st2.name) == 0) {//如果前面學(xué)生名字在字典中的排序等于后面學(xué)生名字在字典中的排序，返回 0
    return Student_Same;
  }
  else {//如果前面學(xué)生名字在字典中的排序小于后面學(xué)生名字在字典中的排序，返回 -1
    return Student_Smaller;
  }  
}

定義排序函數(shù)：

/*
  根據(jù)不同的比較方式進(jìn)行學(xué)生排序
  stu1[]:學(xué)生數(shù)組
  count :學(xué)生個(gè)數(shù)
  p ：函數(shù)指針，來傳遞不同的比較方式函數(shù)
*/
void sortStudent(Student stu[], int count, StudentCompareResult (*p)(Student st1, Student st2))
{
  for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
    for (int j = 0; j < count - i - 1; j++) {
      if (p(stu[j], stu[j + 1]) > 0) {
        Student tempStu = stu[j];
     stu[j] = stu[j + 1];
       stu[j + 1] = tempStu;
      }
    }
  }
}

定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組：

//定義四個(gè)學(xué)生結(jié)構(gòu)體
Student st1 = {"lingxi", 24, 60.0};
Student st2 = {"blogs", 25, 70.0};
Student st3 = {"hello", 15, 100};
Student st4 = {"world", 45, 40.0};
//定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組，存放上面四個(gè)學(xué)生
Student sts[4] = {st1, st2, st3, st4};

輸出排序前的數(shù)組，排序和排序后的數(shù)組：

//輸出排序前數(shù)組中的學(xué)生名字
printf("排序前\n");
for (int i = 0; i < 4; i++) {
  printf("name = %s\n", sts[i].name);//輸出名字
}
//進(jìn)行排序
sortStudent(sts, 4, compareByName);
//輸出排序后數(shù)組中的學(xué)生名字
printf("排序后\n");
for (int i = 0; i < 4; i++) {
  printf("name = %s\n", sts[i].name);
}

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