教你如何正确快速理解/函数指针/数组参数、指针参数/函数指针数组
上文我们已经介绍了函数指针数组,作为一个数组,它可以干嘛呢?
函数指针数组的用途:转移表
例子:(计算器)
菜单
printf( "*************************\n" ); printf( " 1:add 2:sub \n" ); printf( " 3:mul 4:div \n" ); printf( "*************************\n" ); printf( "请选择:" ); scanf( "%d", &input);
加法函数
int add(int a, int b) { return a + b; }
选择加法功能
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; }
假设计算器有加减乘除四个功能,于是我有以下代码
#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 { //菜单 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"); breark; default: printf( "选择错误\n" ); break; } } while (input); return 0; }
对于switch语句,里面有太多重复冗余的语句,虽然能实现相应功能,但效率不高。而且在实际应用场景中,这样的程序难以维护,添加/删除子功能也很麻烦,这时我们可以使用函数指针数组或回调函数。
使用函数指针数组优化:
#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); } else printf( "输入有误\n" ); printf( "ret = %d\n", ret); } return 0; }
int(*p[5])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div };
称作转移表,顾名思义,这里的函数指针数组存放着函数的地址,只需要通过下标就能找到相应函数,数组充当着中介的作用。且这里将数组下标为0的位置空了出来,是为了后面下标能不经过加减处理直接与初始化时函数的顺序对应。
使用回调函数优化
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"); } // // void calc(int (*pf)(int,int)) { int x = 0; int y = 0; int ret = 0; printf("请输入2个操作数:>"); scanf("%d%d", &x, &y); ret = pf(x, y); printf("ret = %d\n", ret); } //↑ //这里将switch语句中的每个输入输出的 //重复部分拿出来放进新增的一个函数, //它能接收用户选择的计算函数的地址 int main() { int input = 0; do { menu(); printf("请选择:>"); scanf("%d", &input); switch (input) { case 1: calc(Add);//将要用的函数地址传给新增的函数 break; case 2: calc(Sub); break; case 3: calc(Mul); break; case 4: calc(Div); break; case 0: printf("退出计算器\n"); break; default: printf("选择错误\n"); break; } } while (input); return 0; }
回调函数和函数指针数组有异曲同工之妙,区别是前者是根据情况将要用的a函数的地址传给b函数,在其内部调用;后者是将所有要用的函数的地址存放在一个数组中,根据情况使用下标找到相应函数。
对于函数void calc(int (*pf)(int,int))
的理解(从里往外看)
- 首先它是一个函数,所以有
calc()
- 其次这个函数的参数要接收要使用的函数的地址,所以需要一个指针接收,所以有
calc(***pf**)
- 然后这个指针的类型是和传过来的地址(指针)类型是相同的,即函数指针,要跟上一个括号表示参数,所以有
calc(*pf)**(int,int)**
,传过来的函数的返回值是int
型,所以有calc(**int** (*pf)(int,int))
- 对于
calc
函数,无需返回值,则有**void** calc(int (*pf)(int,int))
体会:
- 回调函数的使用,离不开函数指针的使用 (详情请看第五点)正确快速理解/函数指针/数组参数、指针参数/函数指针数组
- 使用转移表和回调函数,提高了代码的效率,使代码简洁。维护成本更低,添加/删除代码块只需要修改转移表和相应函数即可。它虽然很巧妙,但转移表和回调函数仅可用于函数参数类型相同的情况,因为传送参数的形式在使用转移表或回调函数时已经被固定了。