【C语言基础教程】函数指针与指针大小

文章目录

• 前言
• 一、函数指针
• • [1.1 函数指针的概念](#1.1 函数指针的概念)
  • [1.2 三个示例代码](#1.2 三个示例代码)
  • • [示例1: 使用函数指针调用不同的函数](#示例1: 使用函数指针调用不同的函数)
    • [示例 2: 使用函数指针实现回调函数](#示例 2: 使用函数指针实现回调函数)
    • [示例 3: 使用函数指针数组](#示例 3: 使用函数指针数组)
• 二、指针的大小
• • [2.1 前述](#2.1 前述)
  • [2.2 指针大小如何决定？](#2.2 指针大小如何决定？)
  • • 两方面理解
• 总结

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前言

在C语言中，指针是一项强大的工具，用于处理内存中的数据。除了常见的指向变量和数组的指针，C语言还支持函数指针，它是一个指向函数的指针。本文将深入探讨函数指针的概念以及指针的大小在C语言中的重要性。

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一、函数指针

1.1 函数指针的概念

函数指针 是指向函数的指针变量。它允许我们在运行时动态地选择要调用的函数。函数指针通常用于实现回调函数、函数表、以及动态调用不同的函数。要理解函数指针，我们首先需要理解C语言中函数的存储和调用方式。

在C语言中，函数本身也存储在内存中，函数名实际上是指向函数代码的指针。因此，函数指针就是一个指向函数的指针变量。函数指针的声明形式如下：

return_type (*functionPointer)(parameter_list);

其中，return_type 是函数的返回类型，functionPointer 是函数指针的名称，parameter_list 是函数的参数列表。

通俗易懂的解释

想象一下函数就像C语言的一块特定任务的工具箱，而函数指针就是指向这个工具箱的地址的标签。这个标签可以被传递、存储和使用，就像你可以把一把锤子的地址给别人，让别人在需要时找到它并用它来工作。

函数指针的用途就如同在工具箱中找到特定的工具。你可以根据需要动态地选择要使用的工具，而不需要提前确定使用哪一个。这使得函数指针非常有用，尤其是在创建可扩展和灵活的代码时。

1.2 三个示例代码

示例1: 使用函数指针调用不同的函数

#include <stdio.h>

void sayHello() {
    printf("Hello, ");
}

void sayWorld() {
    printf("World!\n");
}

int main() {
    void (*functionPointer)(); // 声明一个函数指针

    functionPointer = sayHello; // 指向sayHello函数
    functionPointer(); // 调用sayHello函数

    functionPointer = sayWorld; // 指向sayWorld函数
    functionPointer(); // 调用sayWorld函数

    return 0;
}

示例 2: 使用函数指针实现回调函数

#include <stdio.h>

// 回调函数类型
typedef void (*Callback)(int);

void performOperation(int value, Callback callback) {
    printf("Performing operation with value %d\n", value);
    callback(value); // 调用回调函数
}

void handleCallback(int value) {
    printf("Callback executed with value %d\n", value);
}

int main() {
    performOperation(42, handleCallback);

    return 0;
}

示例 3: 使用函数指针数组

#include <stdio.h>

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

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

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

int main() {
    int (*operation[])(int, int) = {add, subtract, multiply};

    int result = operation[0](5, 3); // 调用add函数
    printf("Result: %d\n", result);

    result = operation[1](8, 2); // 调用subtract函数
    printf("Result: %d\n", result);

    result = operation[2](4, 6); // 调用multiply函数
    printf("Result: %d\n", result);

    return 0;
}

二、指针的大小

2.1 前述

大家经常会听到或者看到这样一句话

指针在32位系统是4字节，在64位系统是8字节

这句话不精确

这样

1、32位的系统支持32位的软件 64位系统支持32 64位的软件

2、32位的程序/软件是4字节指针，64位的程序是8字节指针。

所以，32位系统最大支持4字节指针，64位系统最大支持8字节指针

3、程序的位数由什么决定呢？

由我们的开发环境（编译器）决定

2.2 指针大小如何决定？

sizeof(指针变量名字)

64bit程序

8字节

设置编译器环境

32bit程序

4字节

两方面理解

第一方面

记住就行了，很简单的几个数

第二方面

32位的地址，最大就是4字节装，就够了，你给分个5字节，没用。用不上，有一个字节空间浪费，64位同理

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总结

函数指针是C语言的一个强大概念，它允许动态选择和调用函数。通过将函数指针用于回调、函数表和动态函数选择等情况，你可以编写更加灵活、可扩展和模块化的代码。理解函数指针的概念和用法是C语言编程中的一个关键技能。同时，理解指针的大小也非常重要，因为它直接影响到内存分配和访问的正确性。掌握这些概念将使你成为更有经验的C程序员。