【C语言进阶深度学习记录】三十二 函数指针与使用函数指针实现回调函数

回调函数是非常重要的概念

文章目录

• 1 函数的类型
• 2 函数指针
• 2.1 函数指针的使用
• 2.2 使用函数指针实现回调函数
• 3 总结

1 函数的类型

跟以前学数组的时候是一样的，C语言中的数组是有自己的类型的。函数也是有自己的类型的。

• 函数的类型由返回值、参数的类型、参数的个数共同决定

比如函数int add(int i, int j); 的函数类型是int (int, int)

• 在C语言中可以使用typedef为函数重命名，如下

   typedef int f(int, int); // 定义f为函数类型int(int, int)
   typedef void p(int);   // 定义p为函数类型void(int)

上面定义函数类型一会再后面写具体的代码就会明白。

2 函数指针

与数组指针很相似

• 函数指针用于指向一个函数
• 函数名执行函数体的入口地址(这里与数组指针一样，数组名代表数组的入口地址)
• 可以通过函数的类型定义函数指针：FuncType* pointer（例如上面定义的f，那么f* p; p指向函数类型为f的函数。）
• 也可以直接定义（这种我们见到的比较多）：type (*pointer)(parameter list)

上面：

1. FuncType 是一种函数类型（例如int (int, int)）
2. type是函数的返回类型
3. pointer是函数指针
4. parameter list 是函数的参数列表

2.1 函数指针的使用

下面代码是演示定义函数类型与如何使用函数指针的代码：

• 36-1.c：

#include <stdio.h>

typedef int FUNC(int);  //定义函数类型

int t(int i){
    return i*i;
}

void f(){
    printf("Call f()....\n");
}

int main(){

    FUNC* pt = t;  //定义函数指针pt
    void(*pf)() = &f;  //定义函数指针pf
    
    printf("pf = %p\n", pf);
    printf("f = %p\n", f);
    printf("&f = %p\n", &f);
    
    pf();   //一般这么用
    
    (*pf)();  //一般不这么用
    
    f();
    
    int k = pt(3);
    printf("k = %d\n", k);

    return 0;
}

• 运行结果为：

上面代码比较简单，我们注意两点：

• typedef int FUNC(int); //定义函数类型
• FUNC* pt = t; //定义函数指针pt
• void(*pf)() = &f; //定义函数指针pf
• 函数名f代表函数的入口地址，&f代表函数的整个地址（类似于数组），所以在数值上f与&f是相等的。但是意义不一样。
• 函数指针的使用：pf(); 或者 (*pf)(); 一般像前者那么使用

2.2 使用函数指针实现回调函数

如何使用C语言直接跳转到某个固定的地址开始执行？（不是goto）

使用回调函数，回调函数是一种很重要的思想。那么什么是回调机制呢？

• 回调机制原理：

1. 调用者不知道具体事件发生时需要调用哪一个具体的函数 （是不是与C++中的多态很像，是的C++中的多态原理就是这样）
2. 当具体的事件发生的时候 调用者通过函数指针，调用具体的函数。（是不是很像C++中的虚函数指针）

回调机制中的调用者和被调用者没有依赖关系

• 上面的理论，看起来并不是很容易让人理解，下面直接上手写代码就知道什么是回调函数了。

• 代码 36-2.c

#include <stdio.h>

typedef int (Fruit)(int); //定义Fruit为int(int)类型的函数 参数：吃多少克，返回值：获得多少能量

void Eat(Fruit* fruit, int n){ //函数指针fruit：指向吃什么水果的函数 参数n：吃多少克
    int ret = 0;
    
    printf("Eat...\n");
    
    ret = fruit(n);    //获得多少能量
    
    printf("Increase : %d\n", ret);
}

int Apple(int n){    //吃n克苹果获得ret克能量
    int ret = 0;
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<n; i++){
        printf("Eat apple get energy : %d\n", 1);
        ret++;
    }
    return ret;
}

int Banana(int n){   //吃n克香蕉获得ret克能量
    int ret = 0;
    int i =0;
    
    for(i=0; i<n; i++){
        printf("Eat banana get energy : %d\n",3);
        ret+=3;
    }
    
    return ret;
}

int Pear(int n){     //吃n克梨子获得ret克能量
    int ret = 0;
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<n; i++){
        printf("Eat pear get energy : %d\n",5);
        ret+=5;
    }
    return ret;
}
int main(){
    
    Eat(Apple, 5);  //get 5 
    printf("\n");
    Eat(Banana, 2);  // get 6
    printf("\n");
    Eat(Pear, 3);   //get 15
    printf("\n");
    
    return 0;
}

• 上述代码的意思是：吃水果获得能量。但是吃什么水果，只有在程序运行起来之后才知道。
• 所以吃这个动作Eat函数的参数无法指定吃哪种水果
• 只能使用函数指针作为Eat函数的参数，当程序运行起来时根据传进来的参数确定吃什么水果，以及获得多少能量

上述程序编译运行结果为：

分析：

• 上面代码主要的核心就在于函数指针的使用。一定要学会函数指针的定义使用。
• 学会使用函数指针来实现回调函数

3 总结

• 学会定义函数类型
• 学会使用函数类型定义函数指针
• 学会使用函数指针实现回调机制