[转]函数指针

前面部分转载自：http://blog.pfan.cn/whyhappy/6030.html

后面部分摘自：《系统程序员成长计划》

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 ”,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 ”,x);
}
    请看黑体字部分的代码及注释。
    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 ”,x);
}
我改了黑体字部分（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()
{
  int 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 ”,x);
}

看黑体部分：
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 ”,x);
}
void MyFun2(int x)  
{
   printf(“函数MyFun2中输出：%d ”,x);
}
void MyFun3(int x)  
{
   printf(“函数MyFun3中输出：%d ”,x);
}
输出结果：略
分析：（看我写的注释。你可按我注释的①②③④⑤顺序自行分析。）

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                                  以下附加《系统程序员成长计划》中关于函数指针的一段内容：

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大部分初学者在编写双向链表时，为了验证相关函数工作是否正常，都会编写一个

dlist_print的函数，它的功能是在屏幕上 打印出整个双向链表中的数据。从客观上讲，用

dlist_print输出的信息来判断dlist的正确性不是最好的办法，不过脑袋里有质量概念总是值

得表 扬的。当把专用的双向链表演化成通用的双向链表时，编写一个dlist_print已经不那么

简单了。这里我们请读者写一个dlist_printf函 数，看看会遇到什么问题。

在专用双向链表中，dlist_printf的实现非常简单，如果里面存放的是整数，用”%d”打印，

存放的字符串，用”%s”打印。现在的麻烦在于双向链表是通用的，我们无法预知其中存在

的数据类型，也就是我们要面对数据类型的变化。怎么办呢？初学者常见的做法有：

1.实现多个函数，需要哪个就用哪个。比如实现的有dlist_print_int用来打印存放整数的双向

链表，dlist_print_string用来打印存放字符串的双向链表，如此等等，其它类型都有自己的打

印函数。

这种做法的缺点有：一是每个函数的实现方式类似，造成大量重复的代码。二是数据类型的

种类不确定，每种数据类型都要写一个print函数，当要存放新的数据类型时，需要修改

dlist的实现。

2.传入一个附加参数来决定如何打印。比如传入1表示按整数方式打印，传入2表示按字符

串方式打印，以此类推。

这种做法比第一种好一点，至少不会造成大量重复的代码。但是同样存在增加新类型时要修

改dlist_print函数的问题。

3调用dlist的接口函数获取每一个位置的数据并打印出来。

它可以避免前面两种方法的缺点，而且是一种很直观的方式。奇怪的是偏偏很少有人这样去

做，原因可能有两个，其一是太拘泥于传统的实现方式而没有想到这一种。其二是担心性能

问题，因为通过索引取值，每一次都从头开始定位，其性能开销为O(n*n)。

其实这种方法是可以接受的，dlist_print是用于辅助测试，我们并不在乎它的性能开销，而

且很少在链表中存放成千上万的数据，它带来的性能影响也没有想的那样严重。

不过在这里我们要介绍一种新的方法:

dlist_print的大体框架为：

DListNode* iter = thiz->first;

while(iter != NULL)

{

print(iter->data);

iter = iter->next;

}

在上面代码中，我们主要是不知道如何实现print(iter->data);这行代码。可是谁知道呢？很明

显，调用者知道，因为调用者知道 里面存放的数据类型。OK，那让调用者来做好了，调用

者调用dlist_print时提供一个函数给dlist_print调用，这种回调调用者提供的函 数的方法，

我们可以称它为回调函数法。

调用者如何提供函数给dlist_print呢？当然是通过函数指针了。变量指针指向的是一块数据，

指针指向不同的变量，则取到的是不同的数据。函 数指针指向的是一段代码（即函数），

指针指向不同的函数，则具有不同的行为。函数指针是实现多态的手段，多态就是隔离变化

的秘诀，这里只是一个开端，后面 我们会逐步的深入学习。

回到正题上，我们看如何实现dlist_print：

定义函数指针类型：

typedef DListRet (*DListDataPrintFunc)(void* data);

声明dlist_print函数：

DListRet dlist_print(DList* thiz, DListDataPrintFunc print);

实现dlist_print函数：

DListRet dlist_print(DList* thiz, DListDataPrintFunc print)

{

DListRet ret = DLIST_RET_OK;

DListNode* iter = thiz->first;

while(iter != NULL)

{

print(iter->data);

iter = iter->next;

}

return ret;

}

调用方法

static DListRet print_int(void* data)

{

printf("%d ", (int)data);

return DLIST_RET_OK;

}

…

dlist_print(dlist, print_int);

所有问题都解决了，是不是很简单?