前言
指针是用来在程序中指向某一个变量的,实际上指针内存放的就是一个变量的相对内存地址(实际的物理地址还要加上一个偏移值)。
在程序运行期间,每个函数都会占用一段连续的内存空间,而函数名就是该函数所占内存空间的起始地址(入口地址),我们可以将一个函数的起始地址赋值给一个指针,进而通过该指针来调用函数,这就是函数指针。
函数指针可以像一般函数一样,用于调用函数、传递参数。在如 C
这样的语言中,通过提供一个简单的选取、执行函数的方法,函数指针可以简化代码。函数指针只能指向具有特定特征的函数。因而所有被同一指针运用的函数必须具有相同的参数和返回类型。
C语言标准规定,函数指示符(function designator,即函数名字)既不是左值,也不是右值。但C++语言标准规定函数指示符属于左值,因此函数指示符转换为函数指针的右值属于左值转换为右值。
除了作为sizeof
或取地址&的操作数,函数指示符在表达式中自动转换为函数指针类型右值。因此通过一个函数指针调用所指的函数,不需要在函数指针前加取值或反引用(*)运算符。
定义形式
对于一个函数指针,我们采用如下的定义方式:
返回值 (* 指针变量名)(参数类型1,参数类型2,······)
例如:
int (* pf)(int,int);
其中,
返回值:函数返回的数据类型
指针变量名:函数指针变量名
参数类型:函数的参数类型
样例
#include<stdio.h>
int min(int a, int b) {//返回两个数中的最小值函数
return a < b ? a : b;
}
int main(){
//定义一个函数指针pf
int (*pf)(int, int);
//让pf指向min函数
pf = min;
//通过函数名调用min函数
printf("min=%d\n", min(10, 20));
//通过函数指针pf调用min函数
printf("pf=%d\n", pf(10, 20));
return 0;
}
通过运行上面的程序,我们得到了以下结果
min=10
pf=10
从结果中我们可以看出两种调用方式得到了一样的结果。接下来我们进而修改一下上面的代码
#include<stdio.h>
int min(int a, int b) {//返回两个数中的最小值函数
return a < b ? a : b;
}
int main(){
//定义一个函数指针pf
int (*pf)(int, int);
//让pf指向min函数
pf = min;
//获取min函数的地址
printf("min= %p\n", &min);
//查看函数指针pf内的地址
printf("pf= %p\n", pf);
return 0;
}
}
运行上面的代码,我们得到下面的结果
min= 001C1221
pf= 001C1221
从结果我们可以明显的看出pf
函数中存放的确实是min
的地址。
应用实例
在C语言中,有一个常用的快速排序库函数,能够对任意的数组以任意规则进行排序,其形式如下:
void qsort(void *base, size_t nitems, size_t size,
int (*compar)(const void *, const void*))
其中,
base
为将要排序的数组的首地址
nitems
为由base
指向的数组的元素个数
size
为该数组中每个元素的大小
compar
为排序规则函数,其形式如下:
int 函数名(const void *elem1,const void *elem2);
该函数的返回值有三种情况:
1.返回负整数
:*elem1
排在*elem2
前面
2.返回0
: *elem1
和*elem2
谁在前面都可以
3.返回正整数
:*elem1
排在*elem2
后面
下面我们来考察一个实例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int myCompar(const void* a, const void* b){//排序规则函数
//由于*a和*b是两个无类型的地址,
//在使用之前我们先将其强制类型转换为int*,
//然后再取其值进行比较
return (*(int*)a - *(int*)b);
}
int main(){
int values[] = { 23, 6, 100, 2, 25 };
printf("排序之前的列表:\n");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", values[i]);
}
//调用qsort进行排序
qsort(values, 5, sizeof(int), myCompar);
printf("\n排序之后的列表:\n");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", values[i]);
}
return 0;
}
运行以上程序,我们得到下面所示结果:
排序之前的列表:
23 6 100 2 25
排序之后的列表:
2 6 23 25 100
经过qsort调用mycompar函数后成功升序地将数组进行了排序