C语言指针（函数指针的深入）

在函数指针进阶中初步接触了函数指针

现在来深度学习一下

我们来分析两个题目加深一下对函数指针的理解

例1：

(*(void(*)())0)();

分析这个函数的作用是什么？

看到这段语句这么长是不是觉得很难，在我分析了之后就会变得非常简单

分析之前我们先讲解一下C声明的组成

任何C变量的声明都由两部分组成：类型以及一组类似表达式的声明符。

最简单的声明符就是单个变量，如：

double f, g;

这个声明的含义是：当对其求值时，表达式f和g的类型为浮点数类型（double）。

因为声明符与表达式相似，所以我们也可以再声明符中任意使用括号：

double ((f));

这个声明的含义是：当对表达式求值时，((f))的类型为浮点型，由此可以推知，f也是一个浮点类型。

同样的逻辑，也适用与函数和指针类型的声明

如：

double  ff();

这个声明的含义是：表达式ff()求值结果，也就是说ff是一个返回值为浮点类型的函数。

double *pf；

这个声明的含义是：*pf是一个浮点数，也就是说，pf是一个指向浮点数的指针。

以上这些声明还可以组合起来

double *g()； //g是一个函数

double (*h)(); //该声明表示h是一个指向的返回值为浮点类型的函数的指针

所以 ( double ( * ) ( ) ) 表示一个“指向返回值为浮点类型的函数的指针”的类型。

回到开始继续分析那个复杂的语句，现在就很简单了

( * ( void ( * ) ( ) ) 0 ) ( ) ;

以 ( *pf ) ( ) 为来看是不是与上述语句有点像

那我们把pf换成0

(*0)();

这样应该是可行的，声明符类似表达式，对吧。但是上式并不能生效，因为运算符*的操作数必须是一个指针，不仅如此这个指针还得是一个函数指针，这样经过运算符*作用后的结果才能作为函数被调用。即：对0作强制类型转换

( * ( void (*) () ) 0 )();

我们来将这个代码简化一下：

typedef void (*funcptr)();

借助typedef语句 用funcptr将void (*)()文本替换掉

现在我们可以将代码写成：

(*(funcptr)0)();

现在是不是更容易理解了

所以上述代码的作用是调用0地址处的函数，一次函数调用

1.将0转换为返回值为void的一个函数的地址

2.调用0地址处的函数

例2：

void(*signal(int, void(*)(int)))(int);

先分析一下，signal先与后面的括号结合，即signal是一个函数名，所以以上代码是一个函数声明

根据上述代码我们可以得到

signal是函数第一个参数是整型，第二个参数是函数指针返回值为void，函数参数为整型，signal返回类型为函数指针返回值为void，函数参数为整型

我们来将代码简化一下:

typedef void (*pf_t)(int)

现在我们可以将代码写成：

pf_t signal(int, pf_t)

其实刚学习的C语言我也觉得函数指针没啥用，但是学到之后就觉得函数指针作用很大

这里给出一段代码，模拟计算机加减乘除

#include <stdio.h>
void test()
{
    printf("******************\n");
    printf("*  0:退出 1:add  *\n");
    printf("*  2:sub 3:mul  *\n");
    printf("*  4:div        *\n");
    printf("******************\n");
    printf("请选择:");
}

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;
}

int main()
{
    int x, y;
    int input = 0;
    int ret = 0;
    do
    {
        test();
        scanf("%d", &input);
        switch (input)
        {
        case 1:
            printf("请输入操作数:");
            scanf("%d%d", &x, &y);
            ret = add(x, y);
            printf("ret = %d\n", ret);
            break;
        case 2:
            printf("请输入操作数:");
            scanf("%d%d", &x, &y);
            ret = sub(x, y);
            printf("ret = %d\n", ret);
            break;
        case 3:
            printf("请输入操作数:");
            scanf("%d%d", &x, &y);
            ret = mul(x, y);
            printf("ret = %d\n", ret);
            break;
        case 4:
            printf("请输入操作数:");
            scanf("%d%d", &x, &y);
            ret = div(x, y);
            printf("ret = %d\n", ret);
            break;
        case 0:
            printf("退出程序");
            break;
        default:
            printf("选择错误,请重新输入");
        }
    } while (input);
    return 0;
}

这段代码中有很多重复的代码，这使得代码很冗余，可读性减低，无意义的增加了工作量

那我们是不是可以将那些重复的代码封装起来，写成一个函数

->改良之后

#include <stdio.h>
void test()
{
    printf("******************\n");
    printf("*  0:退出 1:add  *\n");
    printf("*  2:sub 3:mul  *\n");
    printf("*  4:div        *\n");
    printf("******************\n");
    printf("请选择:");
}

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 callback(int (*pf)(int, int))
{
    int x, y;
    int ret = 0;
    printf("请输入操作数:");
    scanf("%d%d", &x, &y);
    ret = add(x, y);
    printf("ret = %d\n", ret);
}
int main()
{
    int input = 0;
    scanf("%d", &input);
    do
    {
        test();
        switch (input)
        {
        case 1:
            callback(add);
            break;
        case 2:
            calc(sub);
            break;
        case 3:
            callback(mul);
            break;
        case 4:
            callback(div);
            break;
        case 0:
            printf("退出程序");
            break;
        default:
            printf("选择错误,请重新输入");
        }
    } while (input);
    return 0;
}

这个代码就巧妙的使用函数指针将重复的内容封装成calc，大大减少了代码量，使得代码简洁很多，可读性变高

calc也有另外一个名称：回调函数

回调函数(callback)的定义

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实现调用，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。

 上面这个说法很复杂，这里的意思就是

回调函数：回头再掉函数，你把你的函数指针通过传参的形式传递给某个函数，该函数再调用它自身之后再调用你传递的函数