c語言函數指針的理解與使用(學習)
1.函數指針的定義
顧名思義,函數指針就是函數的指針。它是一個指針,指向一個函數。看例子:
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A) char * (*fun1)( char * p1, char * p2);
B) char * *fun2( char * p1, char * p2);
C) char * fun3( char * p1, char * p2);
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看看上面三個表達式分別是什麽意思?
C)這很容易,fun3是函數名,p1,p2是參數,其類型為char *型,函數的返回值為char *類型。
B) 也很簡單,與C)表達式相比,唯一不同的就是函數的返回值類型為char**,是個二級指針。
A) fun1是函數名嗎?回憶一下前面講解數組指針時的情形。我們說數組指針這麽定義或許更清晰:
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int (*)[ 10 ] p;
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再看看A)表達式與這裏何其相似!明白了吧。這裏fun1不是什麽函數名,而是一個指針變量,它指向一個函數。這個函數有兩個指針類型的參數,函數的返回值也是一個指針。同樣,我們把這個表達式改寫一下:
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char * (*)( char * p1, char * p2) fun1;
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這樣子是不是好看一些呢?只可惜編譯器不這麽想。^_^。
2.函數指針使用的例子
上面我們定義了一個函數指針,但如何來使用它呢?先看如下例子:
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#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;
}
}
int main()
{
char * (*pf)( char * p1, char * p2);
pf = &fun;
(*pf) ( "aa" , "bb" );
return 0 ;
}
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我們使用指針的時候,需要通過鑰匙(“*”)來取其指向的內存裏面的值,函數指針使用也如此。通過用(*pf)取出存在這個地址上的函數,然後調用它。
這裏需要註意到是,在Visual C++6.0裏,給函數指針賦值時,可以用&fun或直接用函數名fun。這是因為函數名被編譯之後其實就是一個地址,所以這裏兩種用法沒有本質的差別。這個例子很簡單,就不再詳細討論了。
3.*(int*)&p ----這是什麽?
也許上面的例子過於簡單,我們看看下面的例子:
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void Function()
{
printf( "Call Function!\n" );
}<br>
int main()
{
void (*p)();
*( int *)&p=( int )Function;
(*p)();
return 0 ;
}
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這是在幹什麽?*(int*)&p=(int)Function;表示什麽意思?
別急,先看這行代碼:
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void (*p)();
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這行代碼定義了一個指針變量p,p指向一個函數,這個函數的參數和返回值都是void。
&p是求指針變量p本身的地址,這是一個32位的二進制常數(32位系統)。
(int*)&p表示將地址強制轉換成指向int類型數據的指針。
(int)Function表示將函數的入口地址強制轉換成int類型的數據。
分析到這裏,相信你已經明白*(int*)&p=(int)Function;表示將函數的入口地址賦值給指針變量p。
那麽(*p) ();就是表示對函數的調用。
講解到這裏,相信你已經明白了。其實函數指針與普通指針沒什麽差別,只是指向的內容不同而已。
使用函數指針的好處在於,可以將實現同一功能的多個模塊統一起來標識,這樣一來更容易後期的維護,系統結構更加清晰。或者歸納為:便於分層設計、利於系統抽象、降低耦合度以及使接口與實現分開。
4.(*(void(*) ())0)()------這是什麽?
是不是感覺上面的例子太簡單,不夠刺激?好,那就來點刺激的,看下面這個例子:
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(*( void (*) ()) 0 )();
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這是《C Traps and Pitfalls》這本經典的書中的一個例子。沒有發狂吧?下面我們就來分析分析:
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第一步: void (*) (),可以明白這是一個函數指針類型。這個函數沒有參數,沒有返回值。
第二步:( void (*) ()) 0 ,這是將 0 強制轉換為函數指針類型, 0 是一個地址,也就是說一個函數存在首地址為 0 的一段區域內。
第三步:(*( void (*) ()) 0 ),這是取 0 地址開始的一段內存裏面的內容,其內容就是保存在首地址為 0 的一段區域內的函數。
第四步:(*( void (*) ()) 0 )(),這是函數調用。
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好像還是很簡單是吧,上面的例子再改寫改寫:
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(*( char **(*) ( char **, char **)) 0 ) ( char **, char **);
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如果沒有上面的分析,肯怕不容易把這個表達式看明白吧。不過現在應該是很簡單的一件事了。讀者以為呢?
5.函數指針數組
現在我們清楚表達式
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char * (*pf)( char * p);
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定義的是一個函數指針pf。既然pf是一個指針,那就可以儲存在一個數組裏。把上式修改一下:
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char * (*pf[ 3 ])( char * p);
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這是定義一個函數指針數組。
它是一個數組,數組名為pf,數組內存儲了3個指向函數的指針。這些指針指向一些返回值類型為指向字符的指針、參數為一個指向字符的指針的函數。
這念起來似乎有點拗口。不過不要緊,關鍵是你明白這是一個指針數組,是數組。函數指針數組怎麽使用呢?這裏也給出一個非常簡單的例子,只要真正掌握了使用方法,再復雜的問題都可以應對。
如下:
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#include <stdio.h>
#include <string.h>
<br> 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;
}
<br> int main()
{
char * (*pf[ 3 ])( char * p);
pf[ 0 ] = fun1; //可以直接用函數名
pf[ 1 ] = &fun2; //可以用函數名加上取地址符
pf[ 2 ] = &fun3;<br>
pf[ 0 ]( "fun1" );
pf[ 0 ]( "fun2" );
pf[ 0 ]( "fun3" );
return 0 ;
}
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6.函數指針數組的指針
看著這個標題沒發狂吧?函數指針就夠一般初學者折騰了,函數指針數組就更加麻煩,現在的函數指針數組指針就更難理解了。
其實,沒這麽復雜。前面詳細討論過數組指針的問題,這裏的函數指針數組指針不就是一個指針嘛。只不過這個指針指向一個數組,這個數組裏面存的都是指向函數的指針。僅此而已。
下面就定義一個簡單的函數指針數組指針:
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char * (*(*pf)[ 3 ])( char * p);
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註意,這裏的pf和上一節的pf就完全是兩碼事了。上一節的pf並非指針,而是一個數組名;這裏的pf確實是實實在在的指針。這個指針指向一個包含了3個元素的數組;這個數字裏面存的是指向函數的指針;這些指針指向一些返回值類型為指向字符的指針、參數為一個指向字符的指針的函數。
這比上一節的函數指針數組更拗口。其實你不用管這麽多,明白這是一個指針就ok了。其用法與前面講的數組指針沒有差別。下面列一個簡單的例子:
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#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;
}
int main()
{
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 ;
}
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參考:陳正沖老師的《c語言深度剖析》。
c語言函數指針的理解與使用(學習)