C语言 函数指针

C语言 函数指针使用攻略

函数指针是C语言中一个非常有用的特性，它允许我们将函数的地址作为参数传递给另一个函数，或者作为另一个函数的返回值，从而提高函数的灵活性和可重用性。下面将详细介绍如何使用函数指针。

函数指针的声明

函数指针的声明与变量的声明类似，只不过要在函数名前加上“*”，例如：

int (*p)(int, int);

表示“p”是一个指向返回类型为int，参数类型为int和int的函数指针。注意，函数指针的类型要与被指向函数的类型严格匹配。

函数指针的定义与赋值

函数指针的定义与变量的定义类似，可以在声明时同时定义，也可以单独定义。例如：

int (*p)(int, int) = NULL;
p = func;

其中，“func”是一个函数名，表示函数的地址。函数指针可以通过“&”符号取得函数的地址，例如：

p = &func;

函数指针也可以作为参数传递给函数，例如：

void print(int (*p)(int, int), int x, int y)
{
    printf("%d\n", p(x, y));
}

这个函数接收一个函数指针“p”作为参数，并且调用“p”函数，传递两个整数参数“x”和“y”。当“p”被调用时，实际执行的是“p”所指向的函数。

函数指针还可以作为函数的返回值，例如：

int (*getFunc())(int, int)
{
    return func;
}

这个函数返回一个函数指针，指向一个返回类型为int，参数类型为int和int的函数。

示例1：排序函数

函数指针特别适合用于实现通用的排序函数。例如，下面是一个采用函数指针实现的快速排序函数：

void quickSort(int *arr, int left, int right, int (*cmp)(int, int))
{
    if (left >= right) {
        return;
    }
    int pivot = arr[(left + right) / 2];
    int i = left, j = right;
    while (i <= j) {
        while (cmp(arr[i], pivot)) {
            i++;
        }
        while (cmp(pivot, arr[j])) {
            j--;
        }
        if (i <= j) {
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
            i++;
            j--;
        }
    }
    quickSort(arr, left, j, cmp);
    quickSort(arr, i, right, cmp);
}

这个函数接收一个整数数组“arr”，数组的左边界“left”和右边界“right”，以及一个函数指针“cmp”。在排序过程中，通过“cmp”指向的函数来比较两个整数的大小，从而实现升序排列或降序排列。

下面是一个比较函数的示例，用于按照升序排列：

int cmpAsc(int a, int b)
{
    return a < b;
}

我们可以将这个比较函数传递给快速排序函数，并对一个整数数组进行排序：

int main()
{
    int arr[] = {6, 2, 3, 5, 4, 1};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    quickSort(arr, 0, size - 1, cmpAsc);
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

输出结果为：

1 2 3 4 5 6

示例2：回调函数

函数指针还可以用于回调函数的实现。回调函数是指在一个函数中调用另一个函数，并以函数指针的形式将回调函数传递给被调用的函数。回调函数常用于事件处理、状态监测等场合。

例如，下面是一个模拟登录的函数，用于验证用户名和密码是否正确：

int login(char *username, char *password)
{
    if (strcmp(username, "admin") == 0 && strcmp(password, "admin123") == 0) {
        return 1;
    } else {
        return 0;
    }
}

这个函数接收两个字符串参数“username”和“password”，如果用户名和密码正确，则返回1，否则返回0。

我们可以写一个登录界面，并使用回调函数来处理登录成功和失败事件：

void onLoginSuccess()
{
    printf("Login success!\n");
}

void onLoginFailure()
{
    printf("Login failure!\n");
}

int main()
{
    char username[64], password[64];
    printf("Username: ");
    scanf("%s", username);
    printf("Password: ");
    scanf("%s", password);
    if (login(username, password)) {
        onLoginSuccess();
    } else {
        onLoginFailure();
    }
    return 0;
}

在这个程序中，如果登录成功，则调用“onLoginSuccess”函数，否则调用“onLoginFailure”函数。我们可以像这样编写任意类型的回调函数，并将其传递给各种各样的函数，用于处理不同的业务逻辑。

总结

函数指针是C语言中一个非常有用的特性，可以提高函数的灵活性和可重用性。在实际编程中，我们可以利用函数指针来实现通用的排序、查找、回调等功能，提高程序的效率和健壮性。