【C/C++】函数指针与指针函数

作者：[柒号华仔]
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个人方向：主要方向为5G，同时兼顾其他网络协议，编解码协议，C/C++，linux，云原生等，感兴趣的小伙伴可以关注我，一起交流。

1. 函数指针

1.1 概念定义

函数指针是指向函数的指针变量。 因此函数指针本质上是一个指针变量，只不过该指针变量指向函数。指针变量也可以指向整型变量、字符型、数组，也可以指向函数。
C语言中，每一个函数都有一个入口地址，函数指针就指向函数的入口地址，可以通过函数指针来调用函数。

例如 ：int (*fun)(int x,int y);
另外定义一个常用函数为 void func( ),那么fun=func; fun这时就是 func( )这个函数的入口地址了。

1.2 声明方法

函数指针的声明方法为：
返回值类型 ( * 指针变量名) ([形参列表])

“返回值类型”说明函数的返回类型，“(指针变量名 )”中的括号不能省，括号改变了运算符的优先级，后面的“形参列表”表示指针变量指向的函数所带的参数列表。例如：

int func(int x);      //声明一个函数
int (*fun)(int x,int y);  //声明一个函数指针 
fun = func;              // 将func函数的首地址赋给指针fun 

或者将函数地址赋给函数指针：

fun = &func;

赋值时函数func不带括号，也不带参数，由于func代表函数的首地址，因此经过赋值以后，指针fun就指向函数func(x)的首地址。

1.3 调用方法

下面的实例说明了函数指针调用函数的方法：

#include <stdio.h>
  
//返回两个数中较大的一个
int max(int a, int b){
    return a>b ? a : b;
}

int main(){
    int x, y, maxval1,maxval2;
    int (*pmax)(int, int); //定义函数指针
    pmax = max;

    printf("Input two numbers:");
    scanf("%d %d", &x, &y);

    maxval1 = (*pmax)(x,y);
    printf("Max value 1: %d\n", maxval1);

    maxval2 = pmax(x,y);
    printf("Max value 2: %d\n", maxval2);

    return 0;
} 

运行结果：

Input two numbers:5 8
Max value 1: 8
Max value 2: 8

maxval1 = (pmax)(x,y)对函数进行了调用。pmax 是一个函数指针，在前面加 就表示对它指向的函数进行调用。注意( )的优先级高于*，第一个括号不能省略。
maxval2 = pmax(x,y)，pmax就是函数max的入口地址，pmax(x,y)等同于max(x,y)。
注意这里pmax是一个指针变量，它可以指向任何函数，也就是说这里指向了函数max()，但它也可以再指向其他函数。如果我们直接调用函数名称，比如max，那么它是不可变的。

1.4 函数指针作为函数参数

#include <stdio.h>
  
//返回两个数中较大的一个
int max(int a, int b){
    return a>b ? a : b;
}

int fun(int (*pfun)(int, int), int a, int b){
    pfun(a,b);
}

int main(){
    int x, y, maxval;
    
    printf("Input two numbers:");
    scanf("%d %d", &x, &y);

    maxval = fun(max,x,y);
    printf("Max value: %d\n", maxval);

    return 0;
}

运行结果：

Input two numbers:5 8
Max value: 8

maxval = fun(max,x,y)将函数max的入口地址传给了fun的形参pfun，调用pfun实际就调用了函数max。

1.5 函数指针数组

函数指针数组是一个元素均为函数指针的数组。

#include <stdio.h>
  
//返回两个数中较大的一个
int max(int a, int b){
    return a>b ? a : b;
}

//返回两个数中较小的一个
int min(int a, int b){
    return a<b ? a : b;
}

int main(){
    int x, y, maxval, minval;

    int(*arr[2])(int x, int y) = { max, min};
    printf("Input two numbers:");
    scanf("%d %d", &x, &y);

    maxval = arr[0](x,y);
    printf("Max value: %d\n", maxval);
    minval = arr[1](x,y);
    printf("Min value: %d\n", minval);

    return 0;
}

运行结果：

Input two numbers:5 8
Max value: 8
Min value: 5

int(*arr[2])(int x, int y) = { max, min}定义的是一个指针函数数组，数组两个元素分别为函数max和函数min的地址，调用数组arr元素实际就调用了对应函数，这一点始终没变。

2. 指针函数

2.1 概念定义

指针函数是非常常见的，它是一个函数，只不过这个函数的返回值是一个地址值。函数返回值必须用同类型的指针变量来接受，也就是说，指针函数一定有“函数返回值”，而且，在主调函数中，函数返回值必须赋给同类型的指针变量。

例如： int fun(x，y); 其结构为 类型标识符 函数名(参数)
fun是一个函数，只是返回值是一个int型的指针，如果不加*，它依然是一个函数，只是返回值是一个int整型数。

2.2 调用方法

#include <stdio.h>
  
//返回两个数中较大的一个
int *max(int *a, int *b){
    int *ptr;

    ptr = *a>*b ? a : b;
    return ptr;
}

int main(){
    int x, y, *maxval;

    printf("Input two numbers:");
    scanf("%d %d", &x, &y);

    maxval = max(&x,&y);
    printf("Max value: %d\n", *maxval);

    return 0;
}

运行结果：

Input two numbers:5 8
Max value: 8

int max(int a, int *b)为指针函数，它与普通整型函数或字符型函数并没很大区别，只是函数返回为指针ptr。

3. 总结

指针函数本质是一个函数，其返回值为指针。
函数指针本质是一个指针，其指向一个函数。
指针函数：int* fun(int x,int y);
函数指针：int (*fun)(int x,int y);
与函数名在括号内，表明指针作用于函数本身，与函数名不在括号内，表明指针作用于函数返回值。