函数名与函数指针
一、通常的函数调用
一个通常的函数调用的例子:
//自行包含头文件 void MyFun(int x); //此处的申明也可写成:void MyFun( int ); int main(int argc, char* argv[]) { MyFun(10); //这里是调用MyFun(10);函数 return 0; } void MyFun(int x) //这里定义一个MyFun函数 { printf(“%d\n”,x); }
这个MyFun函数是一个无返回值的函数,它并不完成什么事情。这种调用函数的格式你应该是很熟悉的吧!看主函数中调用MyFun函数的书写格式: MyFun(10);
我们一开始只是从功能上或者说从数学意义上理解MyFun这个函数,知道MyFun函数名代表的是一个功能(或是说一段代码)。
直到——
学习到函数指针概念时。我才不得不在思考:函数名到底又是什么东西呢?
(不要以为这是没有什么意义的事噢!呵呵,继续往下看你就知道了。)
二、函数指针变量的申明
就象某一数据变量的内存地址可以存储在相应的指针变量中一样,函数的首地址也以存储在某个函数指针变量里的。这样,我就可以通过这个函数指针变量来调用所指向的函数了。
在C系列语言中,任何一个变量,总是要先申明,之后才能使用的。那么,函数指针变量也应该要先申明吧?那又是如何来申明呢?以上面的例子为例,我来申明一个可以指向MyFun函数的函数指针变量FunP。下面就是申明FunP变量的方法:
void (*FunP)(int) ; //也可写成void (*FunP)(int x);
你看,整个函数指针变量的申明格式如同函数MyFun的申明处一样,只不过——我们把MyFun改成(*FunP)而已,这样就有了一个能指向MyFun函数的指针FunP了。(当然,这个FunP指针变量也可以指向所有其它具有相同参数及返回值的函数了。)
三、通过函数指针变量调用函数
有了FunP指针变量后,我们就可以对它赋值指向MyFun,然后通过FunP来调用MyFun函数了。看我如何通过FunP指针变量来调用MyFun函数的:
//自行包含头文件 void MyFun(int x); //这个申明也可写成:void MyFun( int ); void (*FunP)(int ); //也可申明成void(*FunP)(int x),但习惯上一般不这样。 int main(int argc, char* argv[]) {
MyFun(10); //这是直接调用MyFun函数 FunP=&MyFun; //将MyFun函数的地址赋给FunP变量 (*FunP)(20); //这是通过函数指针变量FunP来调用MyFun函数的。 } void MyFun(int x) //这里定义一个MyFun函数 {
printf(“%d\n”,x); }
运行看看。嗯,不错,程序运行得很好。
哦,我的感觉是:MyFun与FunP的类型关系类似于int 与int *的关系。函数MyFun好像是一个如int的变量(或常量),而FunP则像一个如int *一样的指针变量。
int i,*pi;
pi=&i; //与FunP=&MyFun比较。
(你的感觉呢?)
呵呵,其实不然——
四、调用函数的其它书写格式
函数指针也可如下使用,来完成同样的事情:
//自行包含头文件 void MyFun(int x); void (*FunP)(int ); //申明一个用以指向同样参数,返回值函数的指针变量。 int main(int argc, char* argv[]) {
MyFun(10); //这里是调用MyFun(10);函数 FunP=MyFun; //将MyFun函数的地址赋给FunP变量 FunP(20); //这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。 return 0; } void MyFun(int x) //这里定义一个MyFun函数 {
printf(“%d\n”,x); }
我改了代码字部分(请自行与之前的代码比较一下)。
运行试试,啊!一样地成功。咦?
FunP=MyFun;
可以这样将MyFun值同赋值给FunP,难道MyFun与FunP是同一数据类型(即如同的int 与int的关系),而不是如同int 与int*的关系了? (有没有一点点的糊涂了?)
看来与之前的代码有点矛盾了,是吧!所以我说嘛!
请容许我暂不给你解释,继续看以下几种情况(这些可都是可以正确运行的代码哟!):
代码之三: int main(int argc, char* argv[]) {
MyFun(10); //这里是调用MyFun(10);函数
FunP=&MyFun; //将MyFun函数的地址赋给FunP变量
FunP(20); //这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。
return 0;
}
代码之四: int main(int argc, char* argv[]) {
MyFun(10); //这里是调用MyFun(10);函数 FunP=MyFun; //将MyFun函数的地址赋给FunP变量 (*FunP)(20); //这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。 return 0; }
真的是可以这样的噢!
(哇!真是要晕倒了!)
还有呐!看——
int main(int argc, char* argv[]) {
(*MyFun)(10); //看,函数名MyFun也可以有这样的调用格式
return 0; }
你也许第一次见到吧:函数名调用也可以是这样写的啊!(只不过我们平常没有这样书写罢了。)
那么,这些又说明了什么呢?
呵呵!假使我是“福尔摩斯”,依据以往的知识和经验来推理本篇的“新发现”,必定会由此分析并推断出以下的结论:
1. 其实,MyFun的函数名与FunP函数指针都是一样的,即都是函数指针。MyFun函数名是一个函数指针常量,而FunP是一个函数数指针变量,这是它们的关系。
2. 但函数名调用如果都得如(*MyFun)(10);这样,那书写与读起来都是不方便和不习惯的。所以C语言的设计者们才会设计成又可允许MyFun(10);这种形式地调用(这样方便多了并与数学中的函数形式一样,不是吗?)。
3. 为统一起见,FunP函数指针变量也可以FunP(10)的形式来调用。
4. 赋值时,即可FunP=&MyFun形式,也可FunP=MyFun。
上述代码的写法,随便你爱怎么着!
请这样理解吧!这可是有助于你对函数指针的应用喽!
最后——
补充说明一点:在函数的申明处:
void MyFun(int ); //不能写成void (*MyFun)(int )。
void (*FunP)(int ); //不能写成void FunP(int )。
(请看注释)这一点是要注意的。
五、定义某一函数的指针类型:
就像自定义数据类型一样,我们也可以先定义一个函数指针类型,然后再用这个类型来申明函数指针变量。
我先给你一个自定义数据类型的例子。
typedef int* PINT; //为int* 类型定义了一个PINT的别名 int main()
{
nt x;
PINT px=&x; //与int * px=&x;是等价的。PINT类型其实就是int * 类型
*px=10; //px就是int*类型的变量
return 0 }
根据注释,应该不难看懂吧!(虽然你可能很少这样定义使用,但以后学习Win32编程时会经常见到的。)
下面我们来看一下函数指针类型的定义及使用:(请与上对照!)
//自行包含头文件 void MyFun(int x); //此处的申明也可写成:void MyFun( int ); typedef void (*FunType)(int ); //这样只是定义一个函数指针类型 FunType FunP; //然后用FunType类型来申明全局FunP变量
int main(int argc, char* argv[]) { //FunType FunP; //函数指针变量当然也是可以是局部的 ,那就请在这里申明了。
MyFun(10);
FunP=&MyFun;
(*FunP)(20);
return 0; }
void MyFun(int x)
{
printf(“%d\n”,x); }
首先,在void (*FunType)(int ); 前加了一个typedef 。这样只是定义一个名为FunType函数指针类型,而不是一个FunType变量。
然后,FunType FunP; 这句就如PINT px;一样地申明一个FunP变量。其它相同。整个程序完成了相同的事。
这样做法的好处是:
有了FunType类型后,我们就可以同样地、很方便地用FunType类型来申明多个同类型的函数指针变量了。如下:
FunType FunP2;
FunType FunP3;
六、函数指针作为某个函数的参数
既然函数指针变量是一个变量,当然也可以作为某个函数的参数来使用的。所以,你还应知道函数指针是如何作为某个函数的参数来传递使用的。
给你一个实例:
要求:我要设计一个CallMyFun函数,这个函数可以通过参数中的函数指针值不同来分别调用MyFun1、MyFun2、MyFun3这三个函数(注:这三个函数的定义格式应相同)。
实现代码如下:
//自行包含头文件 void MyFun1(int x);
void MyFun2(int x);
void MyFun3(int x);
typedef void (*FunType)(int ); //②. 定义一个函数指针类型FunType,与①函数类型一至 void CallMyFun(FunType fp,int x);
int main(int argc, char* argv[]) {
CallMyFun(MyFun1,10); //⑤. 通过CallMyFun函数分别调用三个不同的函数 CallMyFun(MyFun2,20);
CallMyFun(MyFun3,30);
}
void CallMyFun(FunType fp,int x) //③. 参数fp的类型是FunType。 {
fp(x); //④. 通过fp的指针执行传递进来的函数,注意fp所指的函数是有一个参数的 }
void MyFun1(int x) // ①. 这是个有一个参数的函数,以下两个函数也相同 {
printf(“函数MyFun1中输出:%d\n”,x); } void MyFun2(int x)
{
printf(“函数MyFun2中输出:%d\n”,x); } void MyFun3(int x)
{
printf(“函数MyFun3中输出:%d\n”,x); }
分析:(看我写的注释。你可按我注释的①②③④⑤顺序自行分析。)
七、用函数指针作为函数的返回值
在上面提到的指针函数里面,有这样一类函数,它们也返回指针型数据(地址),但是这个指针不是指向int、char之类的基本类型,而是指向函数。对于初学者,别说写出这样的函数声明,就是看到这样的写法也是一头雾水。比如,下面的语句:
int (*ff(int))(int *, int);
我们用上面介绍的方法分析一下,ff首先与后面的“()”结合,即:
int (*(ff(int)))(int *, int); // 用括号将ff(int)再括起来
也就意味着,ff是一个函数。接着与前面的“*”结合,说明ff函数的返回值是一个指针。然后再与后面的“()”结合,也就是说,该指针指向的是一个函数。
这种写法确实让人非常难懂,以至于一些初学者产生误解,认为写出别人看不懂的代码才能显示自己水平高。而事实上恰好相反,能否写出通俗易懂的代码是衡量程序员是否优秀的标准。一般来说,用typedef关键字会使该声明更简单易懂。在前面我们已经见过:
int (*PF)(int *, int);
也就是说,PF是一个函数指针“变量”。当使用typedef声明后,则PF就成为了一个函数指针“类型”,即:
typedef int (*PF)(int *, int);
这样就定义了返回值的类型。然后,再用PF作为返回值来声明函数:
PF ff(int);
下面将以程序清单1为例,说明用函数指针作为函数的返回值的用法。当程序接收用户输入时,如果用户输入d,则求数组的最大值,如果输入x,则求数组的最小值,如果输入p,则求数组的平均值。
程序清单 1 求最值与平均值示例
1 #include<stdio.h> 2 #include <assert.h> 3 double GetMin(double *dbData, int iSize) // 求最小值 4 { 5 double dbMin; 6 int i; 7
8 assert(iSize>0); 9 dbMin=dbData[0]; 10 for (i=1; i<iSize; i++)
{ 11 if (dbMin>dbData[i])
{ 12 dbMin=dbData[i]; 13 } 14 } 15 return dbMin; 16 } 17 18 double GetMax(double *dbData, int iSize) // 求最大值 19 { 20 double dbMax; 21 int i; 22 23 assert(iSize>0); 24 dbMax=dbData[0]; 25 for (i=1; i<iSize; i++)
{ 26 if (dbMax< dbData[i])
{ 27 dbMax=dbData[i]; 28 } 29 } 30 return dbMax; 31 } 32 33 double GetAverage(double *dbData, int iSize) // 求平均值 34 { 35 double dbSum=0; 36 int i; 37
38 assert(iSize>0); 39 for (i=0; i<iSize; i++) 40 { 41 dbSum+=dbData[i]; 42 } 43 return dbSum/iSize; 44 } 45 46 double UnKnown(double *dbData, int iSize) // 未知算法 47 { 48 return 0; 49 } 50 51 typedef double (*PF)(double *dbData, int iSize); // 定义函数指针类型 52 PF GetOperation(char c) // 根据字符得到操作类型,返回函数指针 53 { 54 switch (c) 55 { 56 case 'd': 57 return GetMax; 58 case 'x': 59 return GetMin; 60 case 'p': 61 return GetAverage; 62 default: 63 return UnKnown; 64 } 65 } 66 67 int main(void) 68 { 69 double dbData[]={3.1415926, 1.4142, -0.5,999, -313, 365}; 70 int iSize=sizeof(dbData)/sizeof(dbData[0]); 71 char c; 72 73 printf("Please input the Operation :\n"); 74 c=getchar(); 75 printf("result is %lf\n", GetOperation(c)(dbData,iSize)); // 通过函数指针调用函数 76 }
上述程序中前面4个函数分别实现求最大值、最小值、平均值和未知算法,然后实现了GetOperation函数。这个函数根据字符的返回值实现上面4个函数。它是以函数指针的形式返回的,从后面的main函数的GetOperation(c)(dbData, iSize)可以看出,通过这个指针可以调用函数。
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