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

以下内容摘自 c++primer（第五版）

函数指针指向的函数而非对象。与其他指针一样，函数指针也指向特定的类型。函数的类型是由返回值和参数列表决定，与函数名无关。例如：
//比较两个字符串的长度
bool lenghtCompare(const string &s1, const string &s2);

函数的类型是bool(const string &s1, const string &s2)。想要声明一个指向该函数的指针，只需要使用指针替换掉函数名即可：
//比较两个字符串的长度
//pFunc是一个指向函数的指针，函数的参数是两个const string&,返回值是bool类型。
bool (*pFunc)(const string &s1, const string &s2); //未初始化


(*pFunc)种的（）不可少。

使用函数指针
当把函数名当做一个值时，函数自动转换成指针。按照如下形式，我们可以把lenghtCompare赋值给pFunc：
pFunc = lenghtCompare; //pFunc指向名为lenghtCompare的函数
pFunc = &lenghtCompare; //等价模式，取地址符（&）是可选的

此外，我们还可以使用指向函数的指针调用该函数，无需解引用符：
//以下都是调用的同一函数
bool b1 = pFunc("11", "22");
bool b2 = *pFunc("11", "22");
bool b3 = lenghtCompare("11", "22");

指向不同函数类型的指针不存在转换规则。但是可以允许函数指针指向nullptr或者0，表示不指向任何函数：
string::size_type lenghtCompare1(const string &s1, const string &s2);
bool lenghtCompare2(const char *s1, const char *s2);
pFunc = 0;//正确，不指向任何函数
pFunc = lenghtCompare1;//错误，返回值类型不匹配
pFunc = lenghtCompare2; //错误，参数类型不匹配

重载函数的指针
当函数指针指向重载函数时，一定要在上下文中明确的界定选用哪一个函数。如果定义了指向重载函数的指针：
void ff();
void ff(int);
void ff(int *);

编译器通过指针类型来决定指向哪个函数，必须精确匹配到某一个函数。
void (*pf)() = ff; //正确
int (*pf)() = ff; //错误，返回值类型不匹配
void (*pf)(double *) = ff; //错误，参数列表不匹配

函数指针形参
与数组类似，虽然不能将函数作为形参，但是可以使用函数的指针作为形参。当我们把一个“函数”作为形参时，实际上是当成了指针使用：
//第三个参数是函数类型，自动转换成函数指针
void ff(int, int, int f1());
//与上一个函数声明等价
void ff(int, int , int (*pf)());

我们也可以直接把函数作为实参使用，这时候函数转换成了指针：
int f1();
ff(1,2,f1);

我们可以使用类型别名和decltype来简化使用函数指针的代码：
bool lenghtCompare(const string &s1, const string &s2); 
//Func1和Func2都是函数类型
typedef bool Func1(const string &s1, const string &s2);
typedef decltype(lenghtCompare) Func2;

//FuncP1和FuncP2都是函数指针
typedef bool (*FuncP1)(const string &s1, const string &s2);
typedef decltype(lenghtCompare) *FuncP2;

返回指向函数的指针
与数组类似，虽然函数不能返回函数类型，但是可以返回函数指针。然而，我们必须返回的是函数的指针形式，因为返回函数类型编译器不会自动将其转换为函数指针：
using f = int(int *, int); //函数类型
using pf = int (*)(int *, int);//函数指针

f f1(); //错误，函数类型不能作为返回值
pf f2(); //正确，可以返回函数指针
f *f3(); //正确，显示的指定函数返回的是函数指针类型

//等价形式
 int (*f())(int*, int); //由内向外，f有形参列表，说明f是一个函数。前面有一个*，说明返回的是一个指针，
 						//指针带有形参列表。说明返回的是函数指针

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：



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。



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_sum和func_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：



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。



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：



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：



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。

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;
}