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指针进阶(二)
5.函数指针
我们来学习一个高级语法，函数指针，意为指向函数的指针，存放函数地址的指针。
首先看一段代码：
#includeint Add(int x,int y) { return x + y; } int main() { printf("%p\n", Add); printf("%p\n", &Add); //&函数名 - 取到的就是函数的地址 //数组名!=&数组名 //函数名==&数组名 return 0; } - 1
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输出的结果：
输出的是两个地址，这两个地址是Add函数的地址。
那我们的函数的地址要想保存起来，怎么保存？下面我们看代码：
int Add(int x,int y) { return x + y; } //下面pfun1和pfun2哪个有能力存放Add函数的地址？ int (*pfun1)(); int *pfun2();- 1
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首先，能给存储地址，就要求pfun1或者pfun2是指针，那哪个是指针？
答案是：
pfun1可以存放。pfun1先和*结合，说明pfun1是指针，指针指向的是一个函数，指向的函数参数类型为int，返回值类型为int。
int (*pf)(int,int) = &Add; //pf就是一个函数指针变量- 1
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pf先和*结合，说明pf是一个指针，指向函数Add, (int ，int)说明pf指向的函数参数有两个，均是int类型。最前面的int 说明函数返回值类型为int。
int Add(int x,int y) { return x + y; } int main() { int a = 1; int b = 2; int (*pa)(int, int) = &Add; //int (*pa)(int a,int b) = Add; //a,b数值可带可不带 int ret = (*pa)(a,b);//这里的*可有可无，甚至带多个*也可以 int ret = pa(a,b);//函数指针pa和Add函数是一样的 //*可带可不带，但是如果带*就一定要加上() printf("%d",ret); }- 1
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函数名和&函数名，他们的地址是一样的，且本质上没有任何区别。
使用函数指针调用函数，可以把pa当成函数名Add调用，解引用没有意义。Add(a,b)等价于pa(a,b)。
这里的 *可带可不带，但是如果带 *就一定要加上()，这是因为 * pa(a,b)意为对函数调用的结果进行解引用，带上括号可避免此问题。
阅读两段有趣的代码：
这两段代码均来自一本书《C陷阱与缺陷》，有意者可去学习。
//代码1 (*(void (*)())0)(); //代码2 void (*signal(int, void(*)(int)))(int);- 1
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代码1：以上代码是一次函数调用，调用的是0作为地址处的这个函数
1.把0强制类型转换为：无参，返回类型是void的函数的地址 2.调用0地址处的函数
代码2：以上代码是一次函数声明，声明signal函数。
1.声明的signal函数的第一个参数的类型是int，第二个参数的类型是函数指针，该函数指针指向的函数参数是int,返回类型是void
2.signal函数的返回类型也是一个函数指针，该函数指针指向的函数参数是int,返回类型是void
6.函数指针数组
数组是一个存放相同类型数据的存储空间，那我们已经学习了指针数组，比如：
int *arr[10]; //数组的每个元素是int*- 1
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那要把函数的地址存到一个数组中，那这个数组就叫函数指针数组，那函数指针的数组如何定义呢？
int (*parr1[10])(); int *parr2[10](); int (*)() parr3[10];- 1
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答案是：parr1
parr1先和 []结合，说明 parr1是数组，数组的内容是什么呢？
是 int (*)()类型的函数指针。
函数指针数组的用途：转移表
可能大家会很疑惑，为什么我们要费劲周章去用函数指针？我直接用函数名调用函数不就行了，就像上面的add,我直接用函数名调用函数不就行了，为什么要使用函数指针pa呢？这是因为我们平时很少接触高级的代码，所以对函数指针的使用不常见，但是函数指针在C语言中算是一个非常高级的语法，而且在复杂的代码中经常用到。
例子：（计算器）
#includeint add(int a, int b) { return a + b; } int sub(int a, int b) { return a - b; } int mul(int a, int b) { return a*b; } int div(int a, int b) { return a / b; } void menu() { printf("*****************************\n"); printf("**** 1. add 2. sub *****\n"); printf("**** 3. mul 4. div *****\n"); printf("**** 0. exit *****\n"); printf("*****************************\n"); } int main() { int x, y; int input = 1; int ret = 0; do { meun(); printf("请选择："); scanf( "%d", &input); switch (input) { case 1: printf("输入操作数："); scanf( "%d %d", &x, &y); ret = add(x, y); printf( "ret = %d\n", ret); break; case 2: printf( "输入操作数："); scanf( "%d %d", &x, &y); ret = sub(x, y); printf("ret = %d\n", ret); break; case 3: printf("输入操作数："); scanf( "%d %d", &x, &y); ret = mul(x, y); printf( "ret = %d\n", ret); break; case 4: printf("输入操作数："); scanf( "%d %d", &x, &y); ret = div(x, y); printf("ret = %d\n", ret); break; case 0: printf("退出程序\n"); break; default: printf( "选择错误\n" ); break; } } while (input); return 0; } - 1
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我们发现这样的代码非常冗余，switch下面的case语句重复度太高，我们可以把他封装成一个函数。我们实现一个calc函数，根据不同的运算法则，传不同的函数地址。
Calc函数：
void calc(int (*pf)(int, int)) { int x = 0; int y = 0; int ret = 0; printf("请输入操作数：")； scanf("%d %d",&x,&y); ret = pf(x, y); printf("%d\n",ret); }- 1
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其他部分：
int Add(int x, int y) { return x + y; } int Sub(int x, int y) { return x - y; } int Mul(int x, int y) { return x * y; } int Div(int x, int y) { return x / y; } void menu() { printf("*****************************\n"); printf("**** 1. add 2. sub *****\n"); printf("**** 3. mul 4. div *****\n"); printf("**** 0. exit *****\n"); printf("*****************************\n"); } int main() { int input = 0; do { menu(); printf("请选择:>"); scanf("%d", &input); switch (input) { case 1: calc(Add); break; case 2: calc(Sub); break; case 3: calc(Mul); break; case 4: calc(Div); break; case 0: printf("退出程序\n"); break; default: printf("选择错误\n"); break; } } while (input); return 0; }- 1
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里用函数指针代码已经简化很多了，但是这还不是最简的，利用函数指针数组我们可以是代码更加简单！
使用函数指针数组的实现：
include <stdio.h> int add(int a, int b) { return a + b; } int sub(int a, int b) { return a - b; } int mul(int a, int b) { return a * b; } int div(int a, int b) { return a / b; } void menu() { printf("*****************************\n"); printf("**** 1. add 2. sub *****\n"); printf("**** 3. mul 4. div *****\n"); printf("**** 0. exit *****\n"); printf("*****************************\n"); } int main() { int x, y; int input = 1; int ret = 0; int(*p[5])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div }; //转移表 while (input) { menu(); printf( "请选择：" ); scanf("%d", &input); if(input == 0) { printf("退出程序\n"); break; } else if(input <= 4 && input >= 1) { printf( "输入操作数：" ); scanf( "%d %d", &x, &y); ret = (*p[input])(x, y); printf("ret = %d\n",ret); } else { printf( "输入有误,请重新输入\n" ); continue; } } return 0; }- 1
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7.指向函数指针数组的指针
指向函数指针数组的指针是一个指针
指针指向一个数组 ，数组的元素都是函数指针 ;
如何定义？
int add(int a, int b) { return a + b; } int sub(int a, int b) { return a - b; } int mul(int a, int b) { return a*b; } int div(int a, int b) { return a / b; } int main() { int (*p)(int, int) = add;//p是函数指针 int (*arr[4])(int, int) = {add,sub,mul,div};//arr是函数指针数组 int (*(*parr[4]))(int, int) = &arr;//parr是函数指针数组指针 return 0; }- 1
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8.回调函数
回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。
上述计算器代码的实现就使用了回调函数。
8.1库函数qsort介绍
我们初步认识一下qsort库函数：(打开MSDN)
通过MSDN的介绍，我们知道qsort的作用是一次快速排序，返回类型为void, 参数4个,分别为：
void *base:返回类型为无类型指针，参数base中存放的是待排序数据的起始位置
size_t num:返回类型为无符号整形，参数num中存放的是待排序数据元素的个数
size_t width:返回类型为无符号整形，参数width中存放的是待排序数据元素的大小(单位是字节)
int (_cdecl *compare)(const void *elem1,const void *elem2)：参数compare一个是返回类型为函数指针类型，指向函数的参数为两个无类型指针，返回类型为int的比较函数。caelc是函数调用约定。elem1,elem2是要比较的两个元素的地址。返回值如下：
8.2 qsort函数排序整形数组
我们已经基本了解了qsort的基本知识，下面我们使用qsort排序整形数组int arr[] = {1,3,5,2,4,6,7,9,8,0};
这里我们只需要考虑qsort的参数问题，传参需要考虑传数组名（数组首元素的地址，即待排序数据的起始位置），数组元素个数，每个元素的大小（字节），比较函数，但是这个比较函数必须我们自己来实现。
int num = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//数组元素个数 int width = sizeof(arr[0]);//每个元素的大小 int int_cmp(const void* e1, const void* e2)//比较函数 { return (*(int*)e1 - (*(int*)e2); }- 1
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注意：void* 是无类型的指针，可以接受任意类型的地址，因为e1,e2是无类型指针，不能解引用和做加减整数，所以使用时需要先将无类型指针强制类型转化为int *，再进行解引用操作。
#include#include int int_cmp(const void* e1, const void* e2) { return (*(int*)e1 - *(int*)e2);//升序排序 } int main() { int arr[] = {1,3,5,2,4,6,7,9,8,0}; int num = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); qsort(arr, num, sizeof(arr[0]), int_cmp); for (int i = 0; i < num; i++) { printf("%d ", arr[i]);//打印0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 } return 0; } - 1
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8.3 qsort函数排序结构体
struct Stu { char name[20]; int name; }; int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2) { return strcmp((struct Stu*)e1->name,(struct Stu*)e2->name); } int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2) { return ((struct Stu*)e1).age - ((struct Stu*)e2).age; } void test() { struct Stu s[3] = {{"zhangsan",18},{"lisi",25},{"wangwu",22}}; int sz = sizeof(s)/sizeof(s[0]); qsort(s,sz,sizeof(s[0]),cmp_stu_by_name); for(int i = 0; i < sz; i++) { printf("%s ",s[i].name);//输出lisi wangwu zhangsan } qsort(s,sz,sizeof(s[0]),cmp_stu_by_age); for(int j = 0; j < sz; j++) { printf("%d ",s[j].age);//输出18 22 25 } } int main() { test(); return 0; }- 1
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注意：strcmp函数的返回值刚好契合int_cmp_by_name函数的返回值，可以直接使用return返回返回值。比较字符本质是比较ASCII码值，比如：abfgmc和abgmfnpxz比较，先比较a, 相同，再比较b,相同，再比较f和g, f的ASCII码值大于g, 返回一个大于0的数。
8.4 基于qsort函数实现改写bubble_sort函数
8.4.1 排序整形数组
#include#include int int_cmp(const void* e1, const void* e2) { return (*(int*)e1 - *(int*)e2);//升序排序 } void swap(char* buf1, char* buf2, int width) { for(int i = 0; i < width; i++) { char tmp = *buf1; *buf1 = *buf2; *buf2 = tmp; buf1++; buf2++; } } void bubble_sort(void* base, int sz, int width, int(*cmp)(const void* e1,const void* e2)) { int i = 0; for(i = 0; i < sz - 1; i++) { int flag = 1;//假设数组是排好序的 int j = 0; for(j = 0; j < sz - 1 - i;j++) { if(cmp((char*)base + j*width, (char*)base + (j+1)*width)>0) { swap((char*)base + j*width, (char*)base + (j+1)*width, width); flag = 0; } } if(flag == 1) { break; } } } int main() { int arr[] = {1,3,5,2,4,6,7,9,8,0}; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), int_cmp); for (int i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]);//打印0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 } return 0; } - 1
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8.4.2 排序结构体
#include#include #include struct Stu { char name[20]; int age; }; int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2) { return strcmp((struct Stu*)e1->name,(struct Stu*)e2->name); } void swap(char* buf1, char* buf2, int width) { for(int i = 0; i < width; i++) { char tmp = *buf1; *buf1 = *buf2; *buf2 = tmp; buf1++; buf2++; } } void bubble_sort(void* base, int sz, int width, int(*cmp)(const void* e1,const void* e2)) { int i = 0; for(i = 0; i < sz - 1; i++) { int flag = 1;//假设数组是排好序的 int j = 0; for(j = 0; j < sz - 1 - i;j++) { if(cmp((char*)base + j*width, (char*)base + (j+1)*width)>0) { swap((char*)base + j*width, (char*)base + (j+1)*width, width); flag = 0; } } if(flag == 1) { break; } } } int main() { struct Stu s[3] = {{"zhangsan",18},{"lisi",25},{"wangwu",22}}; int sz = sizeof(s)/sizeof(s[0]); bubble_sort(s,sz,sizeof(s[0]),cmp_stu_by_name); for(int i = 0; i < sz; i++) { printf("%s ",s[i].name);//输出lisi wangwu zhangsan } } - 1
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- 原文地址：https://blog.csdn.net/m0_64224788/article/details/126092663
