函数指针
我们来看一段代码:
#include <stdio.h> void test() { printf("hehe\n"); } int main() { printf("%p\n", test); printf("%p\n", &test); return 0; }
我们来看结果:
输出的是两个地址,这两个地址是 test 函数的地址。
那我们的函数的地址要想保存起来,怎么保存?
下面我们看代码:
void test() { printf("hehe\n"); } //下面pfun1和pfun2哪个有能力存放test函数的地址? void (*pfun1)(); void *pfun2();
首先,能给存储地址,就要求pfun1或者pfun2是指针,那哪个是指针?
pfun1可以存放。pfun1先和*结合,说明pfun1是指针,指针指向的是一个函数,指向的函数无参数,返回值类型为void。
我们来看一段代码:
#include<stdio.h> int Add(int x, int y) { return x + y; } int main() { //pf就是函数指针变量 int (*pf1)(int x, int y) = &Add; //1 int (*pf2)(int x, int y) = Add; //2 int sum1 = (*pf1)(3, 6); //3 int sum2 = (*pf2)(3, 6); //4 int sum3 = Add(3, 6); //5 printf("%d %d %d", sum1, sum2,sum3); return 0; }
输出:9 9 9
由1234可以看出&Add与Add等效,pf1等效pf2,由2看出pf2等于Add,而Add可以直接用,那我们是否可以写成 int sum2 = pf2(3, 6);
答案是可以的,解引用只是方便大家理解, * 加不加、加多少都不影响结果。
&函数名的&也可以加,也可以不加。
我们来看下面两端代码:
//代码1 ( *( void (*)() )0 )(); //代码2 void ( *signal( int , void(*)(int) ) )(int);
代码1:
把0直接转换成为一个void (*)( )的函数指针,然后去调用0地址处的函数。
代码2;
我们先看里面的 signal( int , void(*)(int) ) ,signal是函数名,第一个参数是int型,第二个参数类型是 void( * )(int) ,也就是函数指针,这个函数指针参数是int型。
我们再来看剩下的:void ( * )(int);
这又是一个函数指针类型,说明signal函数返回类型是函数指针,指针指向的函数参数是int型,返回类型是 void
总结:
代码2是一次函数声明
声明的函数叫:signal
signal函数的第一个参数是 int 类型的
signal函数的第二个参数是一个函数指针类型,该函数指针指向的函数参数是 int ,返回类型是void
signal函数的返回类型也是一个函数指针类型,该函数指针指向的函数参数是 int ,返回类型是void
代码2太复杂,如何简化:
typedef void(*pfun_t)(int); //把函数指针类型重新取名叫 pfun_t,也就是void(*)(int)的类型叫 pfun_t pfun_t signal(int, pfun_t);
函数指针数组
数组是一个存放相同类型数据的存储空间,那我们已经学习了指针数组,
比如:
int *arr[10]; //指针数组 //数组的每个元素是int*
那要把函数的地址存到一个数组中,那这个数组就叫函数指针数组,那函数指针的数组如何定义呢?
int (*parr1[10])(); //哪一个是呢? int *parr2[10](); int (*)() parr3[10];
答案是:parr1
parr1 先和 [] 结合,说明 parr1是数组,数组的内容是什么呢?
是 int (*)() 类型的函数指针。
函数指针数组的用途:转移表
我们看下面代码(实现计算器的加减乘除):
#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 = 1; int ret = 0; do { printf("*************************\n"); printf(" 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; }
我们发现上述代码有太多重复部分,那我们如何简化呢?
我们可以使用函数指针数组来实现:
#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 = 1; int ret = 0; int(*p[5])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div }; //转移表 while (input) { printf("*************************\n"); printf(" 1:add 2:sub \n"); printf(" 3:mul 4:div \n"); printf("*************************\n"); printf("请选择:"); scanf("%d", &input); if ((input <= 4 && input >= 1)) { printf("输入操作数:"); scanf("%d %d", &x, &y); ret = (*p[input])(x, y); //不解引用也行 } else printf("输入有误\n"); printf("ret = %d\n", ret); } return 0; }
相比而言代码简化了很多,避免了重复。
指向函数指针数组的指针
指向函数指针数组的指针是一个指针(从后往前看就容易理解)
指针指向一个数组 ,数组的元素都是函数指针 ;
如何定义?
void test(const char* str) { printf("%s\n", str); } int main() { //函数指针pfun void (*pfun)(const char*) = test; //函数指针的数组pfunArr void (*pfunArr[5])(const char* str); pfunArr[0] = test; //指向函数指针数组pfunArr的指针ppfunArr void (*(*ppfunArr)[5])(const char*) = &pfunArr; //ppfunArr先与*结合,就是指针,指向什么呢?我们把*去掉,得到:void (*(ppfunArr)[5])(const char*) //这不就是函数指针数组吗,所以这是指向函数指针数组pfunArr的指针ppfunArr return 0; }
回调函数
回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针(地址)作为参数传递给另一个
函数,当这个指针被用来调用其所指向的函数时,我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数
的实现方直接调用,而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的,用于对该事件或条件进
行响应。
我们来看一下qsort函数:
由上图我们可以看出qsort函数使用时,需要自己实现一个比较函数。
为什么要我们实现呢?
因为qsort函数不知道我们是比较整型还是字符串,不知道我们的比较方式,所以要给它一个标准。
我们来看一下qsort函数的使用:
注意:void *的作用:相当于一个垃圾桶,任意类型的指针变量都可以存进来,拿出去用时必须进行强制类型转换!
#include <stdio.h> //qsort函数的使用者得实现一个比较函数 int int_cmp(const void * p1, const void * p2) { return (*( int *)p1 - *(int *) p2); } //若p1>p2则返回大于零的数,qsort调用后会交换p1和p2 int main() { int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 }; int i = 0; //把函数地址传入qsort,qsort会通过该地址调用该函数 qsort(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof (int), int_cmp); for (i = 0; i< sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++) { printf( "%d ", arr[i]); } printf("\n"); return 0; }
输出:
如果我们要按从大到小排序呢?
我们只需要改动函数就可:
int int_cmp(const void * p1, const void * p2) { return (*( int *)p2 - *(int *) p1); //将p1和p2互换位置即可 }
冒泡排序
void mao_pao(int a[], int m) { int i = 0; int j = 0; for(i;i<m-1;i++) for (j = 0; j < m - 1 - i; j++) if (a[j] > a[j + 1]) { int tmp = a[j]; a[j] = a[j + 1]; a[j + 1] = tmp; } } int main() { int a[10] = { 4,3,7,8,6,5,1,2,9,0 }; int m = sizeof(a) / sizeof(a[0]); mao_pao(a, m); for (int i = 0; i < m; i++) printf("%d ", a[i]); return 0; }
输出:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
模拟实现qsort(采用冒泡的方式)
#include<stdio.h> //实现两个变量之间的交换 void swp(char* e1, char* e2,int p) { int i = 0; for (i; i < p; i++) { char m = *e1; *e1 = *e2; *e2 = m; e1++; e2++; } } //模拟实现qsort函数 void qsort_m(void* arr, int se, int p, int (*com)(const void*, const void*)) { int i = 0; for (i; i < se-1; i++) { int j = 0; for (j; j < se - 1 - i; j++) if (com((char*)arr + j * p, (char*)arr + (j + 1) * p) > 0) swp((char*)arr + j * p, (char*)arr + (j + 1) * p, p); //强制类型转换为char*型,这样就可以一个字节一个字节的访问了, } //(char*)arr + j * p 表示j下标下元素的地址(p是单个元素大小) } //实现两个变量的比较 int comp(const void* e1, const void* e2) { return *((int*)e1) - *((int*)e2); } int main() { int i = 0; int arr[] = { 4,9,7,6,8,2,1,5,0,3 }; int se = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); qsort_m(arr, se, sizeof(arr[0]), comp); for (i; i < se; i++) printf("%d ", arr[i]); return 0; }
我们这是采用冒泡的方式模拟实现qsort,不代表qsort就是这么实现的,原理大概相同但是底层逻辑不同。