C函数指针的理解与使用

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通过一些具体例子，来深入理解并掌握函数指针的运用。

C语言函数指针的理解与使用

函数指针的定义

函数指针就是函数的指针。它是一个指针，指向一个函数。看例子：

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A) char* (*fun1)(char* p1, char* p2);
B) char** fun2(char* p1, char* p2);
C) char* fun3(char* p1, char* p2);

上面三个表达式分别什么意思？

    1. 这很容易，fun3是函数名，p1，p2是参数，其类型为 char* 型，函数的返回值为 char* 类型。
    1. 也很简单，与C）表达式相比，唯一不同的就是函数的返回值类型为 char**，是个二级指针。
    1. fun1是函数名吗？回忆一下数组指针的定义：
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    int (*)[10] p;

    这里 fun1 不是什么函数名，而是一个指针变量，它指向一个函数。这个函数有两个指针类型的参数，函数的返回值也是一个指针。同样，我们把这个表达式改写一下：

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    char* (*)(char* p1, char* p2) fun1;

函数指针使用的例子

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#include <stdio.h>
#include <string.h>

char* fun(char* p1, char* p2){
　　int i = strcmp(p1,p2);
　　if (0 == i) return p1;
　　else return p2;
}

int main(){
　　char* (*pf)(char* p1, char* p2); //声明一个指向改函数的指针,未初始化
　　pf = &fun;
　　(*pf) ("aa","bb");
　　return 0;
}

  • 赋值方法 给函数指针赋值时，可以用 &fun 或直接用函数名 fun。这是因为函数名被编译之后其实就是一个地址，所以这里两种用法没有本质的差别。如：

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    pf = fun;
    pf = &fun;

  • 调用方法 可以直接使用指向函数的指针调用函数，无须提前解引用：

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    //三个等价调用
    pf("aa","bb");
    (*pf) ("aa","bb");
    fun("aa","bb");

*(int*)&p 是什么

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void function(){
    printf("Call Function!\n");
}

int main(){
    //声明函数指针
    void (*p)();
    *(int*)&p = (int)function;
    (*p)();
    return 0;
}

*(int*)&p = (int)function; 表示什么意思？先看这行代码：

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void (*p)();
  • 这行代码定义了一个指针变量 p，p 指向一个函数，这个函数的参数和返回值都是 void。
  • &p 是求指针变量 p 本身的地址，这是一个32位的二进制常数（32位系统）。
  • (int*)&p 表示将地址强制转换成指向 int 类型数据的指针。
  • (int)function 表示将函数的入口地址强制转换成 int 类型的数据。
  • *(int*)&p = (int)function; 表示将函数的入口地址赋值给指针变量 p。
  • 那么 (*p) (); 就是表示对函数的调用。

64位系统：

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void function(){
    printf("Call Function!\n");
}

int main(){
    //声明函数指针
    void (*p)();
    *(long long*)&p = (long long)function;
    (*p)();
    return 0;
}

(*(void(*) ())0) () 是什么

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(*(void(*) ())0)();

这是《C Traps and Pitfalls》书中的一个例子：

  • 第一步：void(*) ()，可以明白这是一个函数指针类型。这个函数没有参数，没有返回值。
  • 第二步：(void(*) ())0，这是将0强制转换为函数指针类型，0是一个地址，也就是说一个函数存在首地址为0的一段区域内。
  • 第三步：(*(void(*) ())0)，这是取0地址开始的一段内存里面的内容，其内容就是保存在首地址为0的一段区域内的函数。
  • 第四步：(*(void(*) ())0) ()，这是函数调用。

上面的例子再改写：

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(*(char**(*) (char**, char**))0) (char**, char**);

使用函数指针的好处

可以将实现同一功能的多个模块统一起来标识，这样一来更容易后期的维护，系统结构更加清晰。

归纳为：便于分层设计、利于系统抽象、降低耦合度以及使接口与实现分开。

References

http://www.cnblogs.com/haore147/p/3647262.html

https://www.cnblogs.com/huangzhenxiong/p/7772627.html