C語(yǔ)言的那些小秘密之函數(shù)指針
函數(shù)是由執(zhí)行語(yǔ)句組成的指令序列或者代碼，這些代碼的有序集合根據(jù)其大小被分配到一定的內(nèi)存空間中，這一片內(nèi)存空間的起始地址就成為函數(shù)的地址，不同的函數(shù)有不同的函數(shù)地址，編譯器通過(guò)函數(shù)名來(lái)索引函數(shù)的入口地址，為了方便操作類(lèi)型屬性相同的函數(shù)，c/c++引入了函數(shù)指針，函數(shù)指針就是指向代碼入口地址的指針，是指向函數(shù)的指針變量。 因而“函數(shù)指針”本身首先應(yīng)該是指針變量，只不過(guò)該指針變量指向函數(shù)。這正如用指針變量可指向整形變量、字符型、數(shù)組一樣，這里是指向函數(shù)。C在編譯時(shí)，每一個(gè)函數(shù)都有一個(gè)入口地址，該入口地址就是函數(shù)指針?biāo)赶虻牡刂贰Ｓ辛酥赶蚝瘮?shù)的指針變量后，可用該指針變量調(diào)用函數(shù)，就如同用指針變量可引用其他類(lèi)型變量一樣，在這些概念上是一致的。函數(shù)指針有兩個(gè)用途：調(diào)用函數(shù)和做函數(shù)的參數(shù)。
函數(shù)指針的聲明方法為：
數(shù)據(jù)類(lèi)型標(biāo)志符 (指針變量名) (形參列表);
“函數(shù)類(lèi)型”說(shuō)明函數(shù)的返回類(lèi)型，由于“”的優(yōu)先級(jí)高于“*”,所以指針變量名外的括號(hào)必不可少，后面的“形參列表”表示指針變量指向的函數(shù)所帶的參數(shù)列表。例如：
- int function(int x，int y); /* 聲明一個(gè)函數(shù) */
- int (*f) (int x，int y); /* 聲明一個(gè)函數(shù)指針 */
f=function; /* 將function函數(shù)的首地址賦給指針f */
賦值時(shí)函數(shù)function不帶括號(hào)，也不帶參數(shù)，由于function代表函數(shù)的首地址，因此經(jīng)過(guò)賦值以后，指針f就指向函數(shù)function(int x，int y);的代碼的首地址。
下面的程序說(shuō)明了函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)的方法：
例一、
- #include
- int max ( int x, int y){ return x>y?x:y;}
- int min ( int x, int y){ return x
- void main
- { int ( *f ) ( int x, int y)=max;
- //f=&max;
- printf ( "%d,%d\t", max (2,6), (f)(5,4));
- f=min;
- printf (" %d,%d\t" , min (2,6), (f)(5,4));
- }
注意：以上代碼的紅色部分我們將會(huì)在接下來(lái)的代碼分析部分進(jìn)行講解，讀者也可以思考下如果運(yùn)行注釋部分，結(jié)果是否還是正確的呢?
f是指向函數(shù)的指針變量，所以可把函數(shù)max賦給f作為f的值，即把max的入口地址賦給f,以后就可以用f來(lái)調(diào)用該函數(shù)，實(shí)際上f和max都指向同一個(gè)入口地址，不同就是f是一個(gè)指針變量，不像函數(shù)名稱(chēng)那樣是死的，它可以指向任何函數(shù)，就看你想怎么做了。在程序中把哪個(gè)函數(shù)的地址賦給它，它就指向哪個(gè)函數(shù)。而后用指針變量調(diào)用它，因此可以先后指向不同的函數(shù)。不過(guò)注意，指向函數(shù)的指針變量沒(méi)有++和--運(yùn)算，用時(shí)要小心。
函數(shù)括號(hào)中的形參可有可無(wú)，視情況而定,不過(guò)，在某些編譯器中這是不能通過(guò)的。這個(gè)例子的補(bǔ)充如下。
1.定義函數(shù)指針類(lèi)型：
- typedef int (*fun_ptr)(int,int);
2.申明變量，賦值：
- fun_ptr max_func=max;
也就是說(shuō)，賦給函數(shù)指針的函數(shù)應(yīng)該和函數(shù)指針?biāo)傅暮瘮?shù)原型是一致的。
例二、
- #include
- void FileFunc
- {
- printf("FileFunc\n");
- }
- void EditFunc
- {
- printf("EditFunc\n");
- }
- void main
- {
- typedef void (*funcp);
- funcp pfun= FileFunc;
- pfun;
- pfun = EditFunc;
- pfun;
- }
看了上面兩段代碼，應(yīng)該都知道如何用函數(shù)指針來(lái)調(diào)用函數(shù)了，但是我們剛剛在上面的描述中留下過(guò)一個(gè)問(wèn)題，就是運(yùn)行注釋部分f=&max;結(jié)果是否還是正確的呢?下面我就給出上面兩個(gè)運(yùn)行結(jié)果的對(duì)別，然后來(lái)分析下原因。
把注釋部分加進(jìn)去的運(yùn)行結(jié)果為：
對(duì)比以上的運(yùn)行結(jié)果可以看出，f=&max語(yǔ)句被執(zhí)行時(shí)的結(jié)果和沒(méi)有被執(zhí)行時(shí)的結(jié)果是一樣的。為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果呢?答案是這是編譯器處理的，max本身就是個(gè)地址，它沒(méi)有放到任何變量里，自然沒(méi)有取它的地址一說(shuō)。所以我們可以看看在調(diào)試的過(guò)程中&max的值和max的值是一樣的。調(diào)試代碼如下：
- root@ubuntu:/home/shiyan# gdb ss
- GNU gdb (Ubuntu/Linaro 7.2-1ubuntu11) 7.2
- Copyright (C) 2010 Free Software Foundation, Inc.
- License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later
- This is free software: you are free to change and redistribute it.
- There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law. Type "show copying"
- and "show warranty" for details.
- This GDB was configured as "i686-linux-gnu".
- For bug reporting instructions, please see:
- ...
- Reading symbols from /home/shiyan/ss...done.
- (gdb) list
- 1 #include
- 2 int max ( int x, int y){ return x>y?x:y;}
- 3 int min ( int x, int y){ return x
- 4 void main
- 5 { int ( *f ) ( int x, int y)=max;
- 6 //f=&max;
- 7 printf ( "%d,%d\t", max (2,6), (f)(5,4));
- 8 f=min;
- 9 printf (" %d,%d\t" , min (2,6), (f)(5,4));
- 10 }
- (gdb) b 4
- Breakpoint 1 at 0x80483ec: file hanshu.c, line 4.
- (gdb) r
- Starting program: /home/shiyan/ss
- Breakpoint 1, main at hanshu.c:5
- (gdb) print max
- $1 = {int (int, int)} 0x80483c4
- (gdb) print f
- $2 = (int (*)(int, int)) 0xbffff6c8
- (gdb) s
- (gdb)
- max (x=5, y=4) at hanshu.c:2
- 2 int max ( int x, int y){ return x>y?x:y;}
- (gdb) print max
- $3 = {int (int, int)} 0x80483c4
- (gdb) print &max
- $4 = (int (*)(int, int)) 0x80483c4
- (gdb) print *max
- $5 = {int (int, int)} 0x80483c4
- (gdb) s
- max (x=2, y=6) at hanshu.c:2
- (gdb) s
- main at hanshu.c:8
- 8 f=min;
- (gdb) print min
- $6 = {int (int, int)} 0x80483d3
- (gdb) print &min
- $7 = (int (*)(int, int)) 0x80483d3
- (gdb) print *min
- $8 = {int (int, int)} 0x80483d3
- (gdb) s
- 9 printf (" %d,%d\t" , min (2,6), (f)(5,4));
- (gdb) print f
- $9 = (int (*)(int, int)) 0x80483d3
- (gdb) print &f
- $10 = (int (**)(int, int)) 0xbffff6ac
- (gdb) print *f
- $11 = {int (int, int)} 0x80483d3
- (gdb) s
- min (x=5, y=4) at hanshu.c:3
- 3 int min ( int x, int y){ return x
- (gdb) s
- min (x=2, y=6) at hanshu.c:3
- (gdb) print min
- $12 = {int (int, int)} 0x80483d3
- (gdb) s
- main at hanshu.c:10
- 10 }
在調(diào)試的過(guò)程中我print了很多的信息，細(xì)心的讀者肯定能獲得更多的收獲，尤其是對(duì)變量f的print，讀者可以自己閱讀，學(xué)到更多的東西。我給出的只是一個(gè)參考的調(diào)試方式，希望讀者能夠舉一反三，自己對(duì)代碼進(jìn)行實(shí)際的調(diào)試，加深理解。
上面說(shuō)的都是用指針來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)的調(diào)用，接下來(lái)我們看一個(gè)用函數(shù)指針作為參數(shù)的用法。
- #include
- using namespace std;
- typedef int (*print)(int );
- int fun1(int i)
- {
- return (int)i;
- }
- void fun2(int j,print prt)
- {
- for(int k=0;k
- cout<<'\t'<
- }
- void main
- {
- int i=10;
- fun2(i,fun1);
- }
運(yùn)行結(jié)果如下：
看了上面的描述，我想都對(duì)函數(shù)指針的概念有了大致的了解，另外一個(gè)希望大家不要混淆的概念就是指針函數(shù)，,這兩個(gè)概念都是簡(jiǎn)稱(chēng)，指針函數(shù)是指帶指針的函數(shù)，即本質(zhì)是一個(gè)函數(shù)。我們知道函數(shù)都又有返回類(lèi)型(如果不返回值，則為無(wú)值型，即為void)，只不過(guò)指針函數(shù)返回類(lèi)型是某一類(lèi)型的指針。
其定義格式如下所示：
返回類(lèi)型標(biāo)識(shí)符 *返回名稱(chēng)(形式參數(shù)表)
{ 函數(shù)體}
返回類(lèi)型可以是任何基本類(lèi)型和復(fù)合類(lèi)型。返回指針的函數(shù)的用途十分廣泛。事實(shí)上，每一個(gè)函數(shù)，即使它不帶有返回某種類(lèi)型的指針，它本身都有一個(gè)入口地址，該地址相當(dāng)于一個(gè)指針。比如函數(shù)返回一個(gè)整型值，實(shí)際上也相當(dāng)于返回一個(gè)指針變量的值，不過(guò)這時(shí)的變量是函數(shù)本身而已，而整個(gè)函數(shù)相當(dāng)于一個(gè)“變量”，關(guān)于函數(shù)的返回值問(wèn)題我將在下一章來(lái)講解，本章到此為止。希望以上內(nèi)容對(duì)你有所幫助!
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