26 函数与指针分析

目录

• 1 函数类型
• 2 函数指针
• 3 回调函数

1 函数类型

• C 语言中的函数有自己特定的类型

• 函数的类型由返回值，参数类型和参数个数共同决定

  如：int add(int i,int j) 的类型为 int(int,int)

• C 语言中通过 typedef 为函数类型重命名 ：typedef type name(parameter list)

  如：typedef int f(int,int); ，typedef void p(int);

2 函数指针

• 可以通过函数类型定义函数指针

  • 函数指针用于指向一个函数
  • 函数名是执行函数体的入口地址（类似于数组名代表数组首元素的地址）
  • 语法：FuncType* pointer;

• 也可以直接定义：type(*pointer)(parameter list);

  • pointer ：函数指针变量名
  • type ：所指函数的返回值类型
  • parameter list ：所指函数的参数类型列表

• 示例：函数指针的使用

  • Demo

    #include <stdio.h>
    
    typedef int(FUNC)(int);
    
    int test(int i)
    {
        return i * i;
    }
    
    void f()
    {
        printf("Call f()...
    ");
    }
    
    int main()
    {
        FUNC* pt = test;  //通过函数类型定义函数指针，并用test函数名进行初始化（函数名代表函数体的入口地址）
        void(*pf)() = &f;  //直接定义函数指针，并用函数f的地址初始化（&f也是函数体的入口地址，与f相同）
        
        printf("pf = %p
    ", pf);
        printf("f = %p
    ", f);
        printf("&f = %p
    ", &f);
        
        pf();//调用函数
        
        (*pf)();//调用函数
        
        printf("Function pointer call: %d
    ", pt(2));
        
        return 0;
    }
    

  • 编译运行

    pf = 0x8048400
    f = 0x8048400
    &f = 0x8048400
    Call f() ...
    Call f() ...
    Function pointer call : 4
    

• 问题：如何使用 C 语言直接跳转到某个固定的地址开始执行？

  • 利用函数指针，如对于上面的代码修改为： void(*pf)() = 0x8048400; ，直接利用函数指针跳转到地址 0x8048400 执行，而这个地址恰好是函数 f 的地址

3 回调函数

• 回调函数是利用函数指针实现的一种调用机制

• 回调机制原理

  • 调用者不知道具体事件发生时需要调用的具体函数
  • 被调函数不知道何时被调用，只知道需要完成的任务
  • 当具体事件发生时，调用者通过函数指针调用具体函数

• 回调机制中的调用者和被调用者互不依赖 ---> 监听者模式

• 示例：回调函数使用

  • Demo

    #include <stdio.h>
    
    typedef int(*Weapon)(int);
    
    //对于fight函数，只知道使用某种武器进行攻击，而不知道是何种武器
    void fight(Weapon wp, int arg)
    {
        int result = 0;
        
        printf("Fight boss!
    ");
        
        result = wp(arg);
        
        printf("Boss loss: %d
    ", result);
    }
    
    //对于具体的武器的函数来说，并不知道什么时候会被调用
    int knife(int n)
    {
        int ret = 0;
        int i = 0;
        
        for(i=0; i<n; i++)
        {
            printf("Knife attack: %d
    ", 1);
            ret++;
        }
        
        return ret;
    }
    
    int sword(int n)
    {
        int ret = 0;
        int i = 0;
        
        for(i=0; i<n; i++)
        {
            printf("Sword attack: %d
    ", 5);
            ret += 5;
        }
        
        return ret;
    }
    
    int gun(int n)
    {
        int ret = 0;
        int i = 0;
        
        for(i=0; i<n; i++)
        {
            printf("Gun attack: %d
    ", 10);
            ret += 10;
        }
        
        return ret;
    }
    
    int main()
    {
        //在main函数中，通过函数指针连接fight函数与knife，sword，gun函数，实现回调
        fight(knife, 3);
        fight(sword, 4);
        fight(gun, 5);
        
        return 0;
    }
    

  • 编译运行

    Fight boss!
    Knife attack: 1
    Knife attack: 1
    Knife attack: 1
    Boss loss : 3
    
    Fight boss!
    Sword attack: 5
    Sword attack: 5
    Sword attack: 5
    Sword attack: 5
    Boss loss : 20
    
    Fight boss!
    Gun attack: 10
    Gun attack: 10
    Gun attack: 10
    Gun attack: 10
    Gun attack: 10
    Boss loss : 50