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指针函数是一个函数。函数都有返回类型(如果不返回值,则为无值型),只不过指针函数返回类型是某一类型的指针。 展开全文
指针函数是一个函数。函数都有返回类型(如果不返回值,则为无值型),只不过指针函数返回类型是某一类型的指针。
信息
外文名
Pointer function
领    域
数学/计算机
中文名
指针函数
性    质
函数
指针函数定义
首先它是一个函数,只不过这个函数的返回值是一个地址值。函数返回值必须用同类型的指针变量来接受,也就是说,指针函数一定有“函数返回值”,而且,在主调函数中,函数返回值必须赋给同类型的指针变量。
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  • 函数指针和指针函数用法和区别

    万次阅读 多人点赞 2018-05-24 08:11:10
    函数指针和指针函数,在学习 C 语言的时候遇到这两个东西简直头疼,当然还有更头疼的,比如什么函数指针函数指针函数指针、数组指针、指针数组、函数指针数组等等,描述越长其定义就越复杂,当然理解起来就越难,...

    前言

    函数指针和指针函数,在学习 C 语言的时候遇到这两个东西简直头疼,当然还有更头疼的,比如什么函数指针函数、指针函数指针、数组指针、指针数组、函数指针数组等等,描述越长其定义就越复杂,当然理解起来就越难,特别是刚开始学习这门语言的童鞋,估计碰到这些东西就已经要崩溃了,然后好不容易死记硬背下来应付考试或者面试,然后过了几天发现,又是根本不会用,也不知道该在哪些地方用,这就尴尬了。
    今天这里只讲两个相对简单的,其实上面说那些太复杂的东西也真的很少用,即便是用了理解起来很麻烦,所以莫不如先深刻理解这两个比较容易的,并且项目中比较常用到。

    正文

    先来看看两者的定义以及说明。

    指针函数

    定义

    指针函数,简单的来说,就是一个返回指针的函数,其本质是一个函数,而该函数的返回值是一个指针。
    声明格式为:*类型标识符 函数名(参数表)

    这似乎并不难理解,再进一步描述一下。
    看看下面这个函数声明:

    int fun(int x,int y);
    

    这种函数应该都很熟悉,其实就是一个函数,然后返回值是一个 int 类型,是一个数值。
    接着看下面这个函数声明:

    int *fun(int x,int y);
    

    这和上面那个函数唯一的区别就是在函数名前面多了一个*号,而这个函数就是一个指针函数。其返回值是一个 int 类型的指针,是一个地址。

    这样描述应该很容易理解了,所谓的指针函数也没什么特别的,和普通函数对比不过就是其返回了一个指针(即地址值)而已。

    指针函数的写法

    int *fun(int x,int y);
    int * fun(int x,int y);
    int* fun(int x,int y);
    

    这个写法看个人习惯,其实如果*靠近返回值类型的话可能更容易理解其定义。

    示例

    (由于本人习惯于 Qt 中进行开发,所以这里为了方便,示例是在 Qt 工程中写的,其语法是一样的,只是输出方式不同)
    来看一个非常简单的示例:

    typedef struct _Data{
        int a;
        int b;
    }Data;
    
    //指针函数
    Data* f(int a,int b){
        Data * data = new Data;
        data->a = a;
        data->b = b;
        return data;
    }
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        QApplication a(argc, argv);
        //调用指针函数
        Data * myData = f(4,5);
        qDebug() << "f(4,5) = " << myData->a << myData->b;
    
        return a.exec();
    }
    
    

    输出如下:

    f(4,5) =  4 5
    

    注意:在调用指针函数时,需要一个同类型的指针来接收其函数的返回值。
    不过也可以将其返回值定义为 void*类型,在调用的时候强制转换返回值为自己想要的类型,如下:

    //指针函数
    void* f(int a,int b){
        Data * data = new Data;
        data->a = a;
        data->b = b;
        return data;
    }
    
    调用:
    Data * myData = static_cast<Data*>(f(4,5));
    

    其输出结果是一样的,不过不建议这么使用,因为强制转换可能会带来风险。

    函数指针

    定义

    函数指针,其本质是一个指针变量,该指针指向这个函数。总结来说,函数指针就是指向函数的指针。
    声明格式:类型说明符 (*函数名) (参数)
    如下:

    int (*fun)(int x,int y);
    

    函数指针是需要把一个函数的地址赋值给它,有两种写法:

    fun = &Function;
    fun = Function;
    

    取地址运算符&不是必需的,因为一个函数标识符就表示了它的地址,如果是函数调用,还必须包含一个圆括号括起来的参数表。

    调用函数指针的方式也有两种:

    x = (*fun)();
    x = fun();
    

    两种方式均可,其中第二种看上去和普通的函数调用没啥区别,如果可以的话,建议使用第一种,因为可以清楚的指明这是通过指针的方式来调用函数。当然,也要看个人习惯,如果理解其定义,随便怎么用都行啦。

    示例

    int add(int x,int y){
        return x+y;
    }
    int sub(int x,int y){
        return x-y;
    }
    //函数指针
    int (*fun)(int x,int y);
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        QApplication a(argc, argv);
        //第一种写法
        fun = add;
        qDebug() << "(*fun)(1,2) = " << (*fun)(1,2) ;
    	//第二种写法
        fun = &sub;
        qDebug() << "(*fun)(5,3) = " << (*fun)(5,3)  << fun(5,3);
    
        return a.exec();
    }
    
    

    输出如下:

    (*fun)(1,2) =  3
    (*fun)(5,2) =  2 2
    

    上面说到的几种赋值和调用方式我都分别使用了,其输出结果是一样的。

    二者区别

    通过以上的介绍,应该都能清楚的理解其二者的定义。那么简单的总结下二者的区别:

    定义不同

    指针函数本质是一个函数,其返回值为指针。
    函数指针本质是一个指针,其指向一个函数。

    写法不同

    指针函数:int* fun(int x,int y);
    函数指针:int (*fun)(int x,int y);
    可以简单粗暴的理解为,指针函数的*是属于数据类型的,而函数指针的星号是属于函数名的。
    再简单一点,可以这样辨别两者:函数名带括号的就是函数指针,否则就是指针函数。

    用法不同

    上面已经写了详细示例,这里就不在啰嗦了。

    总而言之,这两个东西很容易搞混淆,一定要深入理解其两者定义和区别,避免犯错。

    另外,本文都是针对普通函数指针进行介绍,如果是C++非静态成员函数指针,其用法会有一些区别,在另外一篇博客中单独介绍,文章在这里

    展开全文
  • 指针函数和函数指针

    万次阅读 多人点赞 2019-03-30 16:21:36
    指针函数和函数指针是C语言里两个比较绕的概念。但是不仅面试题爱考,实际应用中也比较广泛。很多人因为搞不清这两个概念,干脆就避而远之,我刚接触C语言的时候对这两个概念也比较模糊,特别是当指针函数、函数指针...

    概述

    指针函数和函数指针是C语言里两个比较绕的概念。但是不仅面试题爱考,实际应用中也比较广泛。很多人因为搞不清这两个概念,干脆就避而远之,我刚接触C语言的时候对这两个概念也比较模糊,特别是当指针函数、函数指针、函数指针变量、函数指针数组放在一块的时候,能把强迫症的人活活逼疯。
    其实如果理解了这些概念的本质,是不需要死记硬背的,理解起来也比较容易。

    指针函数

    指针函数: 顾名思义,它的本质是一个函数,不过它的返回值是一个指针。其声明的形式如下所示:

    ret *func(args, ...);
    

    其中,func是一个函数,args是形参列表,ret *作为一个整体,是 func函数的返回值,是一个指针的形式。
    下面举一个具体的实例来做说明:

    文件:pointer_func.c

    # include <stdio.h>
    # include <stdlib.h>
    
    int * func_sum(int n)
    {
        if (n < 0)
        {
            printf("error:n must be > 0\n");
            exit(-1);
        }
        static int sum = 0;
        int *p = &sum;
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            sum += i;
        }
        return p;
    }
    
    int main(void)
    {
        int num = 0;
        printf("please input one number:");
        scanf("%d", &num);
        int *p = func_sum(num); 
        printf("sum:%d\n", *p);
        return 0;
    }
    

    上例就是一个指针函数的例子,其中,int * func_sum(int n)就是一个指针函数, 其功能十分简单,是根据传入的参数n,来计算从0到n的所有自然数的和,其结果通过指针的形式返回给调用方。
    以上代码的运行结果如下所示:
    运行结果1
    如果上述代码使用普通的局部变量来实现,也是可以的,如下所示:

    文件:pointer_func2.c

    # include <stdio.h>
    # include <stdlib.h>
    
    int func_sum2(int n)
    {   
        if (n < 0)
        {   
            printf("error:n must be > 0\n");
            exit(-1);
        }
        int sum = 0;
        int i = 0;
        for (i = 0; i < n; i++)
        {   
            sum += i;
        }
        return sum;
    }
    
    int main(void)
    {
        int num = 0;
        printf("please input one number:");
        scanf("%d", &num);
        int ret = func_sum2(num);
        printf("sum2:%d\n", ret);
        return 0;
    }
    

    本案例中,func_sum2函数的功能与指针函数所实现的功能完全一样。
    在这里插入图片描述
    不过在使用指针函数时,需要注意一点,相信细心地读者已经发现了,对比func_sumfunc_sum2函数,除了返回值不一样之外,还有一个不同的地方在于,在func_sum中,变量sum使用的是静态局部变量,而func_sum2函数中,变量sum使用的则是普通的变量。
    如果我们把指针函数的sum定义为普通的局部变量,会是什么结果呢?不妨来试验一下:

    文件:pointer_func3.c

    # include <stdio.h>
    # include <stdlib.h>
    
    int * func_sum(int n)
    {
        if (n < 0)
        {
            printf("error:n must be > 0\n");
            exit(-1);
        }
        int sum = 0;
        int *p = &sum;
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            sum += i;
        }
        return p;
    }
    
    int main(void)
    {
        int num = 0;
        printf("please input one number:");
        scanf("%d", &num);
        int *p = func_sum(num); 
        printf("sum:%d\n", *p);
        return 0;
    }
    

    执行以上程序,发现仍然能得到正确的结果:
    在这里插入图片描述
    可是如果我们把main函数里面稍微改动一下:

    int main(void)
    {
        int num = 0;
        printf("please input one number:");
        scanf("%d", &num);
        int *p = func_sum(num);
        printf("wait for a while...\n");    //此处加一句打印
        printf("sum:%d\n", *p);
        return 0;
    }
    

    我们在输出sum之前打印一句话,这时看到得到的结果完全不是我们预先想象的样子,得到的并不是我们想要的答案。
    在这里插入图片描述
    为什么会出现上面的结果呢?
    其实原因在于,一般的局部变量是存放于栈区的,当函数结束,栈区的变量就会释放掉,如果我们在函数内部定义一个变量,在使用一个指针去指向这个变量,当函数调用结束时,这个变量的空间就已经被释放,这时就算返回了该地址的指针,也不一定会得到正确的值。上面的示例中,在返回该指针后,立即访问,的确是得到了正确的结果,但这只是十分巧合的情况,如果我们等待一会儿再去访问该地址,很有可能该地址已经被其他的变量所占用,这时候得到的就不是我们想要的结果。甚至更严重的是,如果因此访问到了不可访问的内容,很有可能造成段错误等程序崩溃的情况。
    因此,在使用指针函数的时候,一定要避免出现返回局部变量指针的情况。
    那么为什么用了static就可以避免这个问题呢?
    原因是一旦使用了static去修饰变量,那么该变量就变成了静态变量。而静态变量是存放在数据段的,它的生命周期存在于整个程序运行期间,只要程序没有结束,该变量就会一直存在,所以该指针就能一直访问到该变量。
    因此,还有一种解决方案是使用全局变量,因为全局变量也是放在数据段的,但是并不推荐使用全局变量。

    函数指针

    与指针函数不同,函数指针 的本质是一个指针,该指针的地址指向了一个函数,所以它是指向函数的指针。
    我们知道,函数的定义是存在于代码段,因此,每个函数在代码段中,也有着自己的入口地址,函数指针就是指向代码段中函数入口地址的指针。
    其声明形式如下所示:

    ret (*p)(args, ...);
    

    其中,ret为返回值,*p作为一个整体,代表的是指向该函数的指针,args为形参列表。其中p被称为函数指针变量

    关于函数指针的初始化

    与数组类似,在数组中,数组名即代表着该数组的首地址,函数也是一样,函数名即是该数组的入口地址,因此,函数名就是该函数的函数指针。
    因此,我们可以采用如下的初始化方式:

    函数指针变量 =  函数名;
    

    下面还是以一个简单的例子来具体说明一下函数指针的应用:

    文件:func_pointer.c

    #include <stdio.h>
    
    int max(int a, int b)
    {
        return a > b ? a : b;
    }
    
    int main(void)
    {
        int (*p)(int, int); //函数指针的定义
        //int (*p)();       //函数指针的另一种定义方式,不过不建议使用
        //int (*p)(int a, int b);   //也可以使用这种方式定义函数指针
        
        p = max;    //函数指针初始化
    
        int ret = p(10, 15);    //函数指针的调用
        //int ret = (*max)(10,15);
        //int ret = (*p)(10,15);
        //以上两种写法与第一种写法是等价的,不过建议使用第一种方式
        printf("max = %d \n", ret);
        return 0;
    }
    

    上面这个函数的功能也十分简单,就是求两个数中较大的一个数。值得注意的是通过函数指针调用的方式。
    首先代码里提供了3种函数指针定义的方式,这三种方式都是正确的,比较推荐第一种和第三种定义方式。然后对函数指针进行初始化,前面已经提到过了,直接将函数名赋值给函数指针变量名即可。
    上述代码运行的结果如下:
    在这里插入图片描述
    调用的时候,既可以直接使用函数指针调用,也可以通过函数指针所指向的值去调用。(*p)所代表的就是函数指针所指向的值,也就是函数本身,这样调用自然不会有问题。有兴趣的同学可以去试一试。

    为什么要使用函数指针?

    那么,有不少人就觉得,本来很简单的函数调用,搞那么复杂干什么?其实在这样比较简单的代码实现中不容易看出来,当项目比较大,代码变得复杂了以后,函数指针就体现出了其优越性。
    举个例子,如果我们要实现数组的排序,我们知道,常用的数组排序方法有很多种,比如快排,插入排序,冒泡排序,选择排序等,如果不管内部实现,你会发现,除了函数名不一样之外,返回值,包括函数入参都是相同的,这时候如果要调用不同的排序方法,就可以使用指针函数来实现,我们只需要修改函数指针初始化的地方,而不需要去修改每个调用的地方(特别是当调用特别频繁的时候)。

    回调函数

    函数指针的一个非常典型的应用就是回调函数
    什么是回调函数?
    回调函数就是一个通过指针函数调用的函数。其将函数指针作为一个参数,传递给另一个函数。
    回调函数并不是由实现方直接调用,而是在特定的事件或条件发生时由另外一方来调用的。
    同样我们来看一个回调函数的例子:

    文件:callback.c

    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    //函数功能:实现累加求和
    int func_sum(int n)
    {
            int sum = 0;
            if (n < 0)
            {
                    printf("n must be > 0\n");
                    exit(-1);
            }
            for (int i = 0; i < n; i++)
            {
                    sum += i;
            }
            return sum;
    }
    
    //这个函数是回调函数,其中第二个参数为一个函数指针,通过该函数指针来调用求和函数,并把结果返回给主调函数
    int callback(int n, int (*p)(int))
    {
            return p(n);
    }
    
    int main(void)
    {
            int n = 0;
            printf("please input number:");
            scanf("%d", &n);
            printf("the sum from 0 to %d is %d\n", n, callback(n, func_sum));       //此处直接调用回调函数,而不是直接调用func_sum函数
            return 0;
    }
    

    上面这个简单的demo就是一个比较典型的回调函数的例子。在这个程序中,回调函数callback无需关心func_sum是怎么实现的,只需要去调用即可。
    这样的好处就是,如果以后对求和函数有优化,比如新写了个func_sum2函数的实现,我们只需要在调用回调函数的地方将函数指针指向func_sum2即可,而无需去修改callback函数内部。
    以上代码的输出结果如下:
    在这里插入图片描述
    回调函数广泛用于开发场景中,比如信号函数、线程函数等,都使用到了回调函数的知识。

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  • 指针数组 首先从名字就可以知道这是一个数组,是存放指针的数组。 先看几种指针数组: int * 数组指针 函数指针 函数指针数组 指向函数指针数组的指针

    指针数组

    首先从名字就可以知道这是一个数组,是存放指针的数组。
    先看几种指针数组:
    int *arr1[10];
    char *arr2[5];
    char **arr3[6];
    因为 [ ] 的优先级是高于 * 的,所以数组名会先于 [ ] 相结合组成数组。 再于 int * / char *类型结合,组成存放该类型的数组。



    指针数组因为存放的都是指针所以不管是 int *   char * 还是 char ** 其大小都是四个字节。

    数组指针

    从名字看就知道是指针,是指向一个数组的指针。

    int (*p)[10];
    char (*p)[10];
    由数组指针知道 [ ] 的优先级是高于 *  的,所以用()来提升指针先结合。

    int (*p)[10];  //  是一个指向10个整形的一维数组的指针
    char (*p)[10]; //  是一个指向10个字符型的一维数组的指针

    数组的存储方式



    因为指向的是一个数组,所以大小由数组决定


    函数指针

    指向函数的指针,通俗的说也就是函数的地址
    void(*pfun)();
    pfun 先和*结合,说明pfun是指针,指针指向的是一个函数,指向的函数无参数,返回值类型为void
    也就是说 其可以保存函数的地址



    函数指针数组

    int (*parr[3])();
    parr先与 [ ]结合,说明是一个数组,再与*结合,说明数组存放的是指针,指针都指向的是函数
    函数指针数组的使用(转移表)
    例子:计算器
    #include<stdio.h>
    
    int add( x, y)
    {
    	return x + y;
    }
    int sub(x,y)
    {
    	return x - y;
    }
    int mul(x,y)
    {
    	return x * y;
    }
    int div(x,y)
    {
    	return x / y;
    }
    int main()
    {
    	int x, y;
    	int input = 1;
    	int ret = 0;
    	int(*parr[5])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div }; //转移表
    	while (input)
    	{
    		printf("*******************************\n");
    		printf("***** 1.add         2.sub *****\n");
    		printf("***** 3.mul         4.div *****\n");
    		printf("*******************************\n");
    		printf("请选择:");
    		scanf("%d", &input);
    		if ((input > 0 && input < 5))
    		{
    			printf("输入你要计算的数:\n");
    			scanf("%d  %d", &x, &y);
    			ret = (*parr[input])(x, y);
    		}
    		else
    			printf("输入有误!\n");
    		printf("%d\n", ret);
    	}
    	return 0;
    }
    输出结果:


    指向函数指针数组的指针 

    这是一个指针,指向一个数组,这个数组是一个函数指针数组,数组中的元素都是函数指针

    定义方式:

    #include<stdio.h>
    void test(const char *str)
    {
    	printf("%s\n", str);
    }
    int main()
    {
    	void (*pfun)(const char*) = test;
    	//函数指针pfun
    	void (*pfunArr[5])(const char* str);
    	//函数指针的数组pfunArr
    	void (*(*ppfunArr)[10])(const char* str) = &pfunArr;
    	//指向函数指针数组pfunArr的指针ppfunArr
    	return 0;
    }




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  • C++函数指针、指针函数、返回值为函数指针的函数浅谈 引言 函数指针、指针函数是C中重要而容易混淆的概念,博主将通过两个实例来说明这两个截然不同的概念。 而返回值为函数指针的指针函数就更难理解了,放在文章的...

    C++函数指针、指针函数、返回值为函数指针的函数浅谈

    引言

    函数指针、指针函数是C中重要而容易混淆的概念,博主将通过两个实例来说明这两个截然不同的概念。
    而返回值为函数指针的指针函数就更难理解了,放在文章的最后来介绍。

    函数指针

    函数指针是一种特殊的 指针,它指向函数的入口。
    例如int (*add)(int, int);定义了一个函数指针add,用于指向返回值为int,并且有两个int参数的函数,下面用实例来说明

    /**
     * 作者:lyn
     * 时间:2018.10.30
     * 此程序用来演示函数指针
     */
    #include<iostream>
    using namespace std;
    
    int addfunc(int a, int b) {
            return a + b;
    }
    int main() {
            int (*add)(int, int) = addfunc;
            //两种方法都可以
            //int (*add)(int, int) = &addfunc;
    
            int result = (*add)(1, 2);
            //两种方法都可以,建议使用第一种
            //int result = add(1, 2);
            cout << "通过函数指针调用函数进行计算结果:" << result << endl;
            result = addfunc(1, 2);
            cout << "通过直接调用函数进行计算结果:" << result << endl;
            return 0;
    }
    

    在这里插入图片描述

    指针函数

    指针函数是一种返回值为指针的 函数
    例如A *createA();声明了一个返回值为指向A类型的指针的,参数列表为空的函数(这句话读起来可能有一··绕口),实例说明

    /**
     * 作者:lyn
     * 时间:2018.10.30
     * 该程序用来演示指针函数
     */
    #include<iostream>
    using namespace std;
    class A {
            public:
                    A(int a) {
                            this->a = a;
                    }
                    int getA(){
                            return a;
                    }
            private:
                    int a;
    };
    
    //返回值为指向类型A的指针的函数
    A *createA() {
            return new A(1);
    }
    
    int main(){
            //创建一个指向A类型的指针,并调用createA创建一个A类型的对象
            A* b = createA();
            //通过指针调用类的方法
            cout << "b->a = " << b->getA() << endl;
            return 0;
    }
    

    在这里插入图片描述

    返回值为函数指针的函数

    其实在搞懂了函数指针和指针函数后,这个概念并不难懂,其实这就是一个复杂一点的指针函数,因为他的返回值为函数指针。
    先给一个例子:

    /*
    *本例是SGISTL源码中的一个函数,比普通的返回值为函数指针的函数要更复杂一点
    *因为本例中函数的参数也是一个函数指针
    */
    void (* set_malloc_handler(void (*f)()))()
    

    我们把例子从里往外看
    void (*f)()是一个函数指针,它用于指向一个返回值为void,无参数列表的函数
    * set_malloc_handler(void (*f)())这是一个指针函数,返回值为指针,它有一个参数,参数为一个函数指针(返回值为void,无参数列表的函数)
    void (* set_malloc_handler(void (*f)()))()这是一个指针函数,返回值为函数指针(返回值为void,无参数列表的一个函数),它有一个参数,参数为一个函数指针

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