函数指针

函数指针是存储函数地址的变量。

通过函数指针，我们可以在运行时动态地调用相应的函数。在实现回调函数、事件处理等功能时非常有用。

声明与使用

声明一个函数指针需要指定该指针指向的函数类型，包括返回类型和参数列表。

假设我们有一个返回整型并接受两个整型参数的函数，我们可以这样声明一个指向这种函数的指针：

int (*func_ptr)(int, int);

这里的func_ptr是一个指向函数的指针，该函数接受两个int类型的参数并返回一个int。

赋值与调用

给函数指针赋值时，直接赋予函数名即可（函数名在大多数上下文中会被编译器解释为函数的地址）。

通过函数指针调用函数时，可以使用简洁的指针名(参数列表)语法。

示例代码：

#include <stdio.h>

// 定义一个普通函数
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    // 声明一个函数指针
    int (*func_ptr)(int, int);

    // 将函数指针指向add函数
    func_ptr = add;

    // 通过函数指针调用函数
    int result = func_ptr(3, 4);
    printf("Result: %d\n", result);

    return 0;
}

上面的代码可读性较差，我一般建议使用typedef封装函数指针的类型，提高代码可读性：

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

// 封装后的函数指针类型
typedef int (*FuncPtr)(int, int);

int main() {
    // 声明一个函数指针变量
    FuncPtr fp = add;

    // 通过函数指针调用函数
    int result = fp(3, 4);
    printf("Result: %d\n", result);  // 输出: Result: 7

    return 0;
}

指针函数

指针函数是返回指针的函数，而不是指向函数的指针。意味着函数本身返回一个指针类型的数据，这个指针可以指向任何有效的数据类型（如整型、字符型、结构体等）。

声明与使用

声明一个指针函数时，需要指定函数的返回类型（即指针类型）和参数列表。

假设我们有一个返回int类型指针且不接受参数的函数，可以这样声明：

int* ptr_func();

这里的ptr_func是一个函数，返回一个指向int的指针。

返回值

指针函数返回的是指针类型的数据。使用这些返回值时，需要确保指针指向的数据是有效的，并且在使用完数据后，注意，这里可能需要释放动态分配的内存。

示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 定义一个指针函数，返回一个指向int的指针
int* create_int(int value) {
    // 动态分配内存并返回一个指向该内存的指针
    int* ptr = (int*)malloc(sizeof(int));
    if (ptr != NULL) {
        *ptr = value;
    }
    return ptr;
}

int main() {
    // 调用指针函数
    int* p = create_int(10);

    // 检查指针是否为空
    if (p != NULL) {
        printf("Value: %d\n", *p);

        // 重点，释放动态分配的内存
        free(p);
    } else {
        printf("Memory allocation failed!\n");
    }

    return 0;
}

总结

• 函数指针：存储函数地址的变量，用于动态调用函数。
• 指针函数：返回指针的函数。

练习

1. 编写一个C语言程序，定义一个函数int add(int a, int b)，该函数返回两个整数的和。然后定义一个函数指针变量pAdd，将其指向add函数，并通过pAdd调用add函数，计算并打印3和5的和。
2. 编写一个C语言程序，定义一个指针函数int* findMax(int arr[], int size)，该函数遍历一个整数数组，返回指向数组中最大值的指针。在主函数中定义一个整数数组，调用findMax函数，并通过返回的指针打印数组中的最大值。

进阶

1. 理解函数指针的使用场景。
2. 理解模板方法设计模式，尝试将函数指针运用在模板方法设计模式中。