14、C 语言进阶：函数指针、typedef、二级指针、const 指针

C 语言进阶：函数指针、typedef、二级指针、const 指针

1. 函数指针

什么是函数指针？

本质：指向函数入口地址的指针。

函数名本质就是一个指针，例如：

c 复制代码

int add(int a, int b);
add == 函数入口地址 == int (*)(int,int)

因此：

c 复制代码

int (*op)(int,int) = NULL;

表示：
op 是一个指针，指向"返回 int、接收两个 int 参数"的函数。

1.1 示例：用函数指针实现加法 / 减法的动态选择

代码：

c 复制代码

#include <stdio.h>

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

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

int main()
{
    int (*op)(int ,int)=NULL;
    int a=10, b=20, num=0;

    printf("1:+, 2:-\ninput num:");
    scanf("%d",&num);

    switch(num)
    {
        case 1: op = add; break;
        case 2: op = sub; break;
        default: op = add;
    }

    int ret = op(a,b);
    printf("op result = %d\n", ret);

    return 0;
}

1.2 回调函数

在程序运行时才决定具体调用哪个函数，降低耦合、提高灵活性。

如排序函数需要比较方式，可以传入：

lessthen → 升序
greathen → 降序

这就是典型的回调函数应用。

2. typedef ------ 自定义类型别名

基本用法：

c 复制代码

typedef unsigned int u32;
typedef int s32;

指针别名：

c 复制代码

typedef int (*PFUN)(int,int);
PFUN op1 = NULL; // 等价 int (*op1)(int,int)

这样可以让复杂函数指针写法更易读。

3. 二级指针

什么是二级指针？

二级指针 char** 指向一级指针 char*。

使用场景：函数中修改指针的指向

只有"传指针的地址"才能改变外部的指针变量。

示例：使用二级指针在函数中修改主函数的指针

c 复制代码

#include <stdio.h>

void fun(char** arg_p)
{
    *arg_p = "ok";
}

int main()
{
    char *p = "hello";
    fun(&p);
    printf("p is %s\n", p);
}

fun(&p) → 将 p 修改为新的字符串 "ok"。

4. const 与指针的四种组合（重点）

写法	说明
`const char *p`	指针指向的内容不能修改（常量指针）
`char const *p`	同上
`char * const p`	指针本身不能变（指针常量）
`const char * const p`	内容不能改，指针也不能改

错误示例（试图修改字符串常量）

c 复制代码

char *p = "hello";
p[0] = 'a';    // ❌ 运行错误，修改字符串常量

正确方式（使用可写内存）：

c 复制代码

static char a[50] = "hello";
a[0]='a';      // ✔ 可以修改

5. 字符串指针常见错误示例

错误示例 1：返回栈内变量地址（危险）

c 复制代码

char *fun2()
{
    char *p = "hello"; // 指向字符串常量
    p[0]='a';          // ❌ 修改常量，错误
    return p;
}

正确版本（使用 static）

c 复制代码

char *fun()
{
    static char a[50]="hello";
    a[0]='a';
    return a;
}

6. 自己实现 strcpy（使用指针）

c 复制代码

char *mystrcpy(char *dst,char *src)
{
    char *tmp = dst;

    while (*src)
    {
        *dst = *src;
        dst++;
        src++;
    }

    *dst = '\0';
    return tmp;
}

7. 排序函数中使用函数指针（回调函数）

目标：将比较方式封装为回调

c 复制代码

int lessthen(int a,int b) { return a < b; }
int greathen(int a,int b) { return a > b; }

排序框架：

c 复制代码

void sort_array(int *a, int len, PFUN fun)
{
    for(int j = len - 1; j > 0; j--)
    {
        if(fun(a[0], a[1]))   // 关键点！
        {
            int t = a[0];
            a[0] = a[1];
            a[1] = t;
        }
    }
}

完整示例：

c 复制代码

PFUN op1 = lessthen;
sort_array(a, 10, op1);

通过修改回调函数，就能改变排序方式。

8. 示例：fill_array / show_array

用于生成随机数组 + 输出数组：

c 复制代码

void fill_array(s32 *a,u32 len)
{
    srand(time(NULL));
    for(int i=0;i<len;i++)
        a[i] = rand() % 50;
}

void show_array(int *a,int len)
{
    for(int i=0;i<len;i++)
        printf("%d ", a[i]);
    printf("\n");
}