C 语言中的函数指针

C 语言中的函数指针是什么?

C 语言中的指针是一个存储另一个变量地址的变量。同样，存储函数地址的变量称为函数指针或指向函数的指针。当需要动态调用函数时，函数指针非常有用。C 语言中的回调函数机制依赖于函数指针。

函数指针像普通指针一样指向代码。在函数指针中，可以使用函数名称来获取函数地址。函数也可以作为参数传递，也可以从函数返回。

声明函数指针

您应该有一个函数，您将要声明其函数指针。要在 C 语言中声明函数指针，请编写一个声明语句，其中包含函数的返回类型、指针名称和参数类型。

声明语法

以下是声明函数指针的语法:

function_return_type(*Pointer_name)(函数参数列表)

示例

以下是一个简单的 C 语言 hello() 函数 -

void hello(){
    printf("Hello World");
}

我们声明指向该函数的指针如下 -

void (*ptr)() = &hello;

现在我们可以借助函数指针"(*ptr)();"来调用该函数。

函数指针示例

以下示例演示了如何声明并使用函数指针来调用函数。

#include <stdio.h>

// 定义函数
void hello() { printf("Hello World"); }

// main 代码
int main() {
    // 声明函数指针
    void (*ptr)() = &hello;
    
    // 使用函数指针调用函数
    // 函数指针
    (*ptr)();
    
    return 0;
}

输出

运行此代码时，将产生以下输出 -

Hello World

注意:与普通的数据指针不同，函数指针指向代码。我们可以使用函数名作为其地址(就像数组一样)。因此，指向函数 hello() 的指针也可以声明如下:-

void (*ptr)() = hello;

带参数的函数指针

也可以为带参数的函数声明函数指针。在声明函数时，需要提供具体的数据类型作为参数列表。

理解带参数的函数指针

假设我们有一个名为 addition() 的函数，它有两个参数:-

int addition (int a, int b){

   return a + b;
}

要为上述函数声明一个函数指针，我们使用两个参数 -

int (*ptr)(int, int) = addition;

然后我们可以通过传递所需参数，通过函数指针调用该函数 -

int z = (*ptr)(x, y);

尝试以下完整代码 -

带参数的函数指针示例

以下是完整代码。它展示了如何通过函数指针调用函数 -

#include <stdio.h>

int addition (int a, int b){
   return a + b;
}

int main(){

   int (*ptr)(int, int) = addition;
   int x = 10, y = 20;
   int z = (*ptr)(x, y);

   printf("Addition of x: %d and y: %d = %d", x, y, z);
   
   return 0;
}

输出

运行此代码时，将产生以下输出 -

Addition of x: 10 and y: 20 = 30

带有指针参数的函数指针

当宿主函数本身作为指针参数时，我们也可以声明一个函数指针。让我们看这个例子 -

理解带有指针参数的函数指针

我们有一个 swap() 函数，它借助指针来交换"x"和"y"的值 -

void swap(int *a, int *b){
   int c;
   c = *a;
   *a = *b;
   *b = c;
}

按照声明函数指针的语法，可以如下声明:-

void (*ptr)(int *, int *) = swap;

要交换"x"和"y"的值，请将它们的指针传递给上述函数指针:-

(*ptr)(&x, &y);

带有指针参数的函数指针示例

以下是此示例的完整代码:-

#include <stdio.h>

void swap(int *a, int *b){
   int c;
   c = *a;
   *a = *b;
   *b = c;
}

int main(){
   
   void (*ptr)(int *, int *) = swap;
   
   int x = 10, y = 20;
   printf("Values of x: %d and y: %d before swap
", x, y);
   
   (*ptr)(&x, &y);
   printf("Values of x: %d and y: %d after swap", x, y);
   
   return 0;
}

输出

Values of x: 10 and y: 20 before swap
Values of x: 20 and y: 10 after swap

函数指针数组

您还可以按照以下语法声明一个函数指针数组:

type (*ptr[])(args) = {fun1, fun2, ...};

函数指针数组示例

我们可以使用指针动态调用函数的特性，而不是if-else或switch-case 语句。请看以下示例 -

#include <stdio.h>

float add(int a, int b){
   return a + b;
}

float subtract(int a, int b){
   return a - b;
}

float multiply(int a, int b){
   return a * b;
}

float divide(int a, int b){
   return a / b;
}

int main(){

    float (*ptr[])(int, int) = {add, subtract, multiply, divide};
    
    int a = 15, b = 10;
    
    // 1 表示加法，2 表示减法
    // 3 表示乘法，4 表示除法
    int op = 3;
    
    if (op > 5) return 0;
    printf("Result: %.2f", (*ptr[op-1])(a, b));
    
    return 0;
}

输出

运行代码并检查其输出 −

Result: 150.00

将 op 变量的值更改为 1、2 或 4 以获取其他函数的结果。