了解一下函數(shù)指針的概念和使用方法

一、函數(shù)指針

在講回調(diào)函數(shù)之前，我們需要了解函數(shù)指針。

我們都知道，C語(yǔ)言的靈魂是指針，我們經(jīng)常使用整型指針，字符串指針，結(jié)構(gòu)體指針等。

int*p1;
char*p2;
STRUCT*p3;// STRUCT為我們定義的結(jié)構(gòu)體

但是好像我們一般很少使用函數(shù)指針，我們一般使用函數(shù)都是直接使用函數(shù)調(diào)用。

下面我們來(lái)了解一下函數(shù)指針的概念和使用方法。

1. 概念

函數(shù)指針是指向函數(shù)的指針變量。

通常我們說(shuō)的指針變量是指向一個(gè)整型、字符型或數(shù)組等變量，而函數(shù)指針是指向函數(shù)。

函數(shù)指針可以像一般函數(shù)一樣，用于調(diào)用函數(shù)、傳遞參數(shù)。

函數(shù)指針的定義方式為：

函數(shù)返回值類(lèi)型 (* 指針變量名) (函數(shù)參數(shù)列表);

“函數(shù)返回值類(lèi)型”表示該指針變量可以指向具有什么返回值類(lèi)型的函數(shù)；“函數(shù)參數(shù)列表”表示該指針變量可以指向具有什么參數(shù)列表的函數(shù)。這個(gè)參數(shù)列表中只需要寫(xiě)函數(shù)的參數(shù)類(lèi)型即可。

我們看到，函數(shù)指針的定義就是將“函數(shù)聲明”中的“函數(shù)名”改成“（指針變量名）”。但是這里需要注意的是：“（指針變量名）”兩端的括號(hào)不能省略，括號(hào)改變了運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)。如果省略了括號(hào)，就不是定義函數(shù)指針而是一個(gè)函數(shù)聲明了，即聲明了一個(gè)返回值類(lèi)型為指針型的函數(shù)。

那么怎么判斷一個(gè)指針變量是指向變量的指針變量還是指向函數(shù)的指針變量呢？首先看變量名前面有沒(méi)有“”，如果有“”說(shuō)明是指針變量；其次看變量名的后面有沒(méi)有帶有形參類(lèi)型的圓括號(hào)，如果有就是指向函數(shù)的指針變量，即函數(shù)指針，如果沒(méi)有就是指向變量的指針變量。

最后需要注意的是，指向函數(shù)的指針變量沒(méi)有 ++ 和 – 運(yùn)算。

一般為了方便使用，我們會(huì)選擇：

typedef 函數(shù)返回值類(lèi)型 (* 指針變量名) (函數(shù)參數(shù)列表);

比如：

typedefint(*Fun1)(int);//聲明也可寫(xiě)成int (*Fun1)(int x)，但習(xí)慣上一般不這樣。
typedefint(*Fun2)(int,int);//參數(shù)為兩個(gè)整型，返回值為整型
typedefvoid(*Fun3)(void);//無(wú)參數(shù)和返回值
typedefvoid*(*Fun4)(void*);//參數(shù)和返回值都為void*指針

2. 如何用函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)

給大家舉一個(gè)例子：

intFunc(intx);/*聲明一個(gè)函數(shù)*/
int(*p)(intx);/*定義一個(gè)函數(shù)指針*/
p=Func;/*將Func函數(shù)的首地址賦給指針變量p*/
p=&Func;/*將Func函數(shù)的首地址賦給指針變量p*/

賦值時(shí)函數(shù) Func 不帶括號(hào)，也不帶參數(shù)。由于函數(shù)名 Func 代表函數(shù)的首地址，因此經(jīng)過(guò)賦值以后，指針變量 p 就指向函數(shù) Func() 代碼的首地址了。

下面來(lái)寫(xiě)一個(gè)程序，看了這個(gè)程序你們就明白函數(shù)指針怎么使用了：

#include
intMax(int,int);//函數(shù)聲明
intmain(void)
{
int(*p)(int,int);//定義一個(gè)函數(shù)指針
inta,b,c;
p=Max;//把函數(shù)Max賦給指針變量p,使p指向Max函數(shù)
printf("pleaseenteraandb:");
scanf("%d%d",&a,&b);
c=(*p)(a,b);//通過(guò)函數(shù)指針調(diào)用Max函數(shù)
printf("a=%d
b=%d
max=%d
",a,b,c);
return0;
}
intMax(intx,inty)//定義Max函數(shù)
{
intz;
if(x>y)
{
z=x;
}
else
{
z=y;
}
returnz;
}

特別注意的是，因?yàn)楹瘮?shù)名本身就可以表示該函數(shù)地址（指針），因此在獲取函數(shù)指針時(shí)，可以直接用函數(shù)名，也可以取函數(shù)的地址。

p=Max可以改成p=&Max
c=(*p)(a,b)可以改成c=p(a,b)

3. 函數(shù)指針作為某個(gè)函數(shù)的參數(shù)

既然函數(shù)指針變量是一個(gè)變量，當(dāng)然也可以作為某個(gè)函數(shù)的參數(shù)來(lái)使用的。示例：

#include
#include

typedefvoid(*FunType)(int);
//前加一個(gè)typedef關(guān)鍵字，這樣就定義一個(gè)名為FunType函數(shù)指針類(lèi)型，而不是一個(gè)FunType變量。
//形式同typedefint*PINT;
voidmyFun(intx);
voidhisFun(intx);
voidherFun(intx);
voidcallFun(FunTypefp,intx);
intmain()
{
callFun(myFun,100);//傳入函數(shù)指針常量，作為回調(diào)函數(shù)
callFun(hisFun,200);
callFun(herFun,300);

return0;
}

voidcallFun(FunTypefp,intx)
{
fp(x);//通過(guò)fp的指針執(zhí)行傳遞進(jìn)來(lái)的函數(shù)，注意fp所指的函數(shù)有一個(gè)參數(shù)
}

voidmyFun(intx)
{
printf("myFun:%d
",x);
}
voidhisFun(intx)
{
printf("hisFun:%d
",x);
}
voidherFun(intx)
{
printf("herFun:%d
",x);
}

輸出：

4. 函數(shù)指針作為函數(shù)返回類(lèi)型

有了上面的基礎(chǔ)，要寫(xiě)出返回類(lèi)型為函數(shù)指針的函數(shù)應(yīng)該不難了，下面這個(gè)例子就是返回類(lèi)型為函數(shù)指針的函數(shù)：

void(*func5(int,int,float))(int,int)
{
...
}

在這里，func5以(int, int, float)為參數(shù)，其返回類(lèi)型為void (*)(int, int)。在C語(yǔ)言中，變量或者函數(shù)的聲明也是一個(gè)大學(xué)問(wèn)，想要了解更多關(guān)于聲明的話題，可以參考我之前的文章 - C專(zhuān)家編程》讀書(shū)筆記(1-3章)。這本書(shū)的第三章花了整整一章的內(nèi)容來(lái)講解如何讀懂C語(yǔ)言的聲明。

5. 函數(shù)指針數(shù)組

在開(kāi)始講解回調(diào)函數(shù)前，最后介紹一下函數(shù)指針數(shù)組。既然函數(shù)指針也是指針，那我們就可以用數(shù)組來(lái)存放函數(shù)指針。下面我們看一個(gè)函數(shù)指針數(shù)組的例子：

/*方法1*/
void(*func_array_1[5])(int,int,float);

/*方法2*/
typedefvoid(*p_func_array)(int,int,float);
p_func_arrayfunc_array_2[5];

上面兩種方法都可以用來(lái)定義函數(shù)指針數(shù)組，它們定義了一個(gè)元素個(gè)數(shù)為5，類(lèi)型是 *void (*)(int, int, float) *的函數(shù)指針數(shù)組。

6. 函數(shù)指針總結(jié)

函數(shù)指針常量 ：Max；函數(shù)指針變量：p；

數(shù)名調(diào)用如果都得如(*myFun)(10)這樣，那書(shū)寫(xiě)與讀起來(lái)都是不方便和不習(xí)慣的。所以C語(yǔ)言的設(shè)計(jì)者們才會(huì)設(shè)計(jì)成又可允許myFun(10)這種形式地調(diào)用（這樣方便多了，并與數(shù)學(xué)中的函數(shù)形式一樣）。

在函數(shù)指針變量也可以存入一個(gè)數(shù)組內(nèi)。數(shù)組的聲明方法：int (*fArray[10]) ( int );

二、回調(diào)函數(shù)

1. 什么是回調(diào)函數(shù)

我們先來(lái)看看百度百科是如何定義回調(diào)函數(shù)的：

回調(diào)函數(shù)就是一個(gè)通過(guò)函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)。如果你把函數(shù)的指針（地址）作為參數(shù)傳遞給另一個(gè)函數(shù)，當(dāng)這個(gè)指針被用來(lái)調(diào)用其所指向的函數(shù)時(shí)，我們就說(shuō)這是回調(diào)函數(shù)?；卣{(diào)函數(shù)不是由該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方直接調(diào)用，而是在特定的事件或條件發(fā)生時(shí)由另外的一方調(diào)用的，用于對(duì)該事件或條件進(jìn)行響應(yīng)。

這段話比較長(zhǎng)，也比較繞口。下面我通過(guò)一幅圖來(lái)說(shuō)明什么是回調(diào)：

假設(shè)我們要使用一個(gè)排序函數(shù)來(lái)對(duì)數(shù)組進(jìn)行排序，那么在主程序(Main program)中，我們先通過(guò)庫(kù)，選擇一個(gè)庫(kù)排序函數(shù)(Library function)。但排序算法有很多，有冒泡排序，選擇排序，快速排序，歸并排序。同時(shí)，我們也可能需要對(duì)特殊的對(duì)象進(jìn)行排序，比如特定的結(jié)構(gòu)體等。庫(kù)函數(shù)會(huì)根據(jù)我們的需要選擇一種排序算法，然后調(diào)用實(shí)現(xiàn)該算法的函數(shù)來(lái)完成排序工作。這個(gè)被調(diào)用的排序函數(shù)就是回調(diào)函數(shù)(Callback function)。

結(jié)合這幅圖和上面對(duì)回調(diào)函數(shù)的解釋?zhuān)覀兛梢园l(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)回調(diào)函數(shù)，最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是要將函數(shù)的指針傳遞給一個(gè)函數(shù)(上圖中是庫(kù)函數(shù))，然后這個(gè)函數(shù)就可以通過(guò)這個(gè)指針來(lái)調(diào)用回調(diào)函數(shù)了。注意，回調(diào)函數(shù)并不是C語(yǔ)言特有的，幾乎任何語(yǔ)言都有回調(diào)函數(shù)。在C語(yǔ)言中，我們通過(guò)使用函數(shù)指針來(lái)實(shí)現(xiàn)回調(diào)函數(shù)。

我的理解是：把一段可執(zhí)行的代碼像參數(shù)傳遞那樣傳給其他代碼，而這段代碼會(huì)在某個(gè)時(shí)刻被調(diào)用執(zhí)行，這就叫做回調(diào)。

如果代碼立即被執(zhí)行就稱(chēng)為同步回調(diào)，如果過(guò)后再執(zhí)行，則稱(chēng)之為異步回調(diào)。

回調(diào)函數(shù)就是一個(gè)通過(guò)函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)。如果你把函數(shù)的指針（地址）作為參數(shù)傳遞給另一個(gè)函數(shù)，當(dāng)這個(gè)指針被用來(lái)調(diào)用其所指向的函數(shù)時(shí)，我們就說(shuō)這是回調(diào)函數(shù)。

回調(diào)函數(shù)不是由該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方直接調(diào)用，而是在特定的事件或條件發(fā)生時(shí)由另外的一方調(diào)用的，用于對(duì)該事件或條件進(jìn)行響應(yīng)。

2. 為什么要用回調(diào)函數(shù)？

因?yàn)榭梢园颜{(diào)用者與被調(diào)用者分開(kāi)，所以調(diào)用者不關(guān)心誰(shuí)是被調(diào)用者。它只需知道存在一個(gè)具有特定原型和限制條件的被調(diào)用函數(shù)。

簡(jiǎn)而言之，回調(diào)函數(shù)就是允許用戶把需要調(diào)用的方法的指針作為參數(shù)傳遞給一個(gè)函數(shù)，以便該函數(shù)在處理相似事件的時(shí)候可以靈活的使用不同的方法。

intCallback()// /

	

	回調(diào)似乎只是函數(shù)間的調(diào)用，和普通函數(shù)調(diào)用沒(méi)啥區(qū)別。

	但仔細(xì)看，可以發(fā)現(xiàn)兩者之間的一個(gè)關(guān)鍵的不同：在回調(diào)中，主程序把回調(diào)函數(shù)像參數(shù)一樣傳入庫(kù)函數(shù)。

	這樣一來(lái)，只要我們改變傳進(jìn)庫(kù)函數(shù)的參數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)不同的功能，這樣有沒(méi)有覺(jué)得很靈活？并且當(dāng)庫(kù)函數(shù)很復(fù)雜或者不可見(jiàn)的時(shí)候利用回調(diào)函數(shù)就顯得十分優(yōu)秀。

	3. 怎么使用回調(diào)函數(shù)？

	
intCallback_1(inta)// /

	

	如上述代碼：可以看到，Handle()函數(shù)里面的參數(shù)是一個(gè)指針，在main()函數(shù)里調(diào)用Handle()函數(shù)的時(shí)候，給它傳入了函數(shù)Callback_1()/Callback_2()/Callback_3()的函數(shù)名，這時(shí)候的函數(shù)名就是對(duì)應(yīng)函數(shù)的指針，也就是說(shuō)，回調(diào)函數(shù)其實(shí)就是函數(shù)指針的一種用法。

	4. 下面是一個(gè)四則運(yùn)算的簡(jiǎn)單回調(diào)函數(shù)例子：

	
#include
#include

/****************************************
*函數(shù)指針結(jié)構(gòu)體
***************************************/
typedefstruct_OP{
float(*p_add)(float,float);
float(*p_sub)(float,float);
float(*p_mul)(float,float);
float(*p_div)(float,float);
}OP;

/****************************************
*加減乘除函數(shù)
***************************************/
floatADD(floata,floatb)
{
returna+b;
}

floatSUB(floata,floatb)
{
returna-b;
}

floatMUL(floata,floatb)
{
returna*b;
}

floatDIV(floata,floatb)
{
returna/b;
}

/****************************************
*初始化函數(shù)指針
***************************************/
voidinit_op(OP*op)
{
op->p_add=ADD;
op->p_sub=SUB;
op->p_mul=&MUL;
op->p_div=÷
}

/****************************************
*庫(kù)函數(shù)
***************************************/
floatadd_sub_mul_div(floata,floatb,float(*op_func)(float,float))
{
return(*op_func)(a,b);
}

intmain(intargc,char*argv[])
{
OP*op=(OP*)malloc(sizeof(OP));
init_op(op);

/*直接使用函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)*/
printf("ADD=%f,SUB=%f,MUL=%f,DIV=%f
",(op->p_add)(1.3,2.2),(*op->p_sub)(1.3,2.2),
(op->p_mul)(1.3,2.2),(*op->p_div)(1.3,2.2));

/*調(diào)用回調(diào)函數(shù)*/
printf("ADD=%f,SUB=%f,MUL=%f,DIV=%f
",
add_sub_mul_div(1.3,2.2,ADD),
add_sub_mul_div(1.3,2.2,SUB),
add_sub_mul_div(1.3,2.2,MUL),
add_sub_mul_div(1.3,2.2,DIV));

return0;
}

	

	5. 回調(diào)函數(shù)實(shí)例（很有用）

	一個(gè)GPRS模塊聯(lián)網(wǎng)的小項(xiàng)目，使用過(guò)的同學(xué)大概知道2G、4G、NB等模塊要想實(shí)現(xiàn)無(wú)線聯(lián)網(wǎng)功能都需要經(jīng)歷模塊上電初始化、注冊(cè)網(wǎng)絡(luò)、查詢(xún)網(wǎng)絡(luò)信息質(zhì)量、連接服務(wù)器等步驟，這里的的例子就是，利用一個(gè)狀態(tài)機(jī)函數(shù)（根據(jù)不同狀態(tài)依次調(diào)用不同實(shí)現(xiàn)方法的函數(shù)），通過(guò)回調(diào)函數(shù)的方式依次調(diào)用不同的函數(shù)，實(shí)現(xiàn)模塊聯(lián)網(wǎng)功能，如下：

	
/*********工作狀態(tài)處理*********/
typedefstruct
{
uint8_tmStatus;
uint8_t(*Funtion)(void);//函數(shù)指針的形式
}M26_WorkStatus_TypeDef;//M26的工作狀態(tài)集合調(diào)用函數(shù)


/**********************************************
**>M26工作狀態(tài)集合函數(shù)
***********************************************/
M26_WorkStatus_TypeDefM26_WorkStatus_Tab[]=
{
{GPRS_NETWORK_CLOSE,M26_PWRKEY_Off},//模塊關(guān)機(jī)
{GPRS_NETWORK_OPEN,M26_PWRKEY_On},//模塊開(kāi)機(jī)
{GPRS_NETWORK_Start,M26_Work_Init},//管腳初始化
{GPRS_NETWORK_CONF,M26_NET_Config},//AT指令配置
{GPRS_NETWORK_LINK_CTC,M26_LINK_CTC},//連接調(diào)度中心
{GPRS_NETWORK_WAIT_CTC,M26_WAIT_CTC},//等待調(diào)度中心回復(fù)
{GPRS_NETWORK_LINK_FEM,M26_LINK_FEM},//連接前置機(jī)
{GPRS_NETWORK_WAIT_FEM,M26_WAIT_FEM},//等待前置機(jī)回復(fù)
{GPRS_NETWORK_COMM,M26_COMM},//正常工作
{GPRS_NETWORK_WAIT_Sig,M26_WAIT_Sig},//等待信號(hào)回復(fù)
{GPRS_NETWORK_GetSignal,M26_GetSignal},//獲取信號(hào)值
{GPRS_NETWORK_RESTART,M26_RESET},//模塊重啟
}
/**********************************************
**>M26模塊工作狀態(tài)機(jī)，依次調(diào)用里面的12個(gè)函數(shù)
***********************************************/
uint8_tM26_WorkStatus_Call(uint8_tStart)
{
uint8_ti=0;
for(i=0;i

	

	所以，如果有人想做個(gè)NB模塊聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，可以copy上面的框架，只需要修改回調(diào)函數(shù)內(nèi)部的具體實(shí)現(xiàn)，或者增加、減少回調(diào)函數(shù)，就可以很簡(jiǎn)潔快速的實(shí)現(xiàn)模塊聯(lián)網(wǎng)。

	






	審核編輯：劉清