2026年2月7日学习总结:
本次学习继续围绕着进阶指针剩下的部分展开,学习内容主要分为以下四个部分:
1.函数指针
在之前学习函数指针的基础上来看两个有趣的代码,首先我们了解以下函数指针的类型:
void(*)()、int(*)()、char(*)()...
再来看两个有趣的代码并且去仔细了解一下两个代码各自的含义,代码如下
cs
#include<stdio.h>
int main()
{
(*(void (*)())0)();
//其中void (*)()是函数指针类型,(void(*)())是将强制将后面的类型进行转换
//该代码是一次函数调用,调用的是0作为地址处的函数:
//①把0强制类型转换为:无参,返回类型是void的函数地址;
//②调用0地址处的这个函数。
void (*signal(int, void(*)(int)))(int);
//①其中signal是函数名,以上代码是一次函数声明;
//②声明的signal函数的第一个参数的类型是int,第二参数得类型是函数指针,该函数指针指向的函数参数是int,返回类型是void;
//signal函数的返回类型也是一个函数指针,该函数指针指向的函数是int,返回类型是void。
return 0;
}
第一个代码void (*)()是函数指针类型,(void(*)())是将强制将后面的类型进行转换,该代码是一次函数调用,调用的是0作为地址处的函数:
①把0强制类型转换为:无参,返回类型是void的函数地址;
②调用0地址处的这个函数。
第二个代码:
①其中signal是函数名,以上代码是一次函数声明;
②声明的signal函数的第一个参数的类型是int,第二参数得类型是函数指针,该函数指针指向的函数参数是int,返回类型是void;
③signal函数的返回类型也是一个函数指针,该函数指针指向的函数是int,返回类型是void。
以上两个有趣的代码在《C陷阱与缺陷》中出现过,有兴趣可以去了解。
函数指针如何重命名?使得上述代码变得简便。
在之前的学习中我们了解到typedef函数是将函数类型进行重命名,例如:
cs
typedef unsigned int uint;
那么函数指针该如何重新命名呢?
用普通的函数重命名会直接报错,一般用typedef 函数返回值(*重命名变量名)(函数参数);
使用该重命名方法对上面的有趣的第二个代码进行简化,代码如下:
cs
typedef void(*)(int) pf_t;//错误
typedef void(*pf_t)(int); //把void(*)(int)类型重命名为pf_t
#include<stdio.h>
int main()
{
void (*signal(int, void(*)(int)))(int);
//这样可以简写成
pf_t signal(int, pf_t);
return 0;
}
函数指针的用途
①写一个计算器(加法、减法、乘法、除法)
一般的代码:
cs
#include<stdio.h>
void menu()
{
printf("*************************************\n");
printf("******** 1.Add 2.Sub *********\n");
printf("******** 3.Mul 4.Div *********\n");
printf("************** 0.退出 *************\n");
printf("*************************************\n");
printf("*************************************\n");
}
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
int Sub(int x, int y)
{
return x - y;
}
int Mul(int x, int y)
{
return x * y;
}
int Div(int x, int y)
{
return x / y;
}
int main()
{
int input = 0;
int x = 0;
int y = 0;
int ret = 0;
do{
menu();
printf("请选择:>");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
printf("请输入两个操作数:>");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Add(x, y);
printf("%d\n", ret);
break;
case 2:
printf("请输入两个操作数:>");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Sub(x, y);
printf("%d\n", ret);
break;
case 3:
printf("请输入两个操作数:>");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Mul(x, y);
printf("%d\n", ret);
break;
case 4:
printf("请输入两个操作数:>");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Div(x, y);
printf("%d\n", ret);
break;
case 0:
printf("退出计算器\n");
break;
default:
printf("输入错误\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
以上代码的switch-case语句显得过于冗余,使用函数指针组成函数代替该语句的重复部分,修改后代码就较之前的代码简洁,代码如下:
cs
#include<stdio.h>
void menu()
{
printf("*************************************\n");
printf("******** 1.Add 2.Sub *********\n");
printf("******** 3.Mul 4.Div *********\n");
printf("************** 0.退出 *************\n");
printf("*************************************\n");
printf("*************************************\n");
}
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
int Sub(int x, int y)
{
return x - y;
}
int Mul(int x, int y)
{
return x * y;
}
int Div(int x, int y)
{
return x / y;
}
void calc(int (*pf)(int, int))
{
int x = 0;
int y = 0;
int ret = 0;
printf("请输入两个操作数:>");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = (*pf)(x, y);
printf("%d\n", ret);
}
int main()
{
int input = 0;
do {
menu();
printf("请选择:>");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
calc(Add);
break;
case 2:
calc(Sub);
break;
case 3:
calc(Mul);
break;
case 4:
calc(Div);
break;
case 0:
printf("退出计算器\n");
break;
default:
printf("输入错误\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
2.函数指针数组(转移表)
函数指针也是指针。把函数和指针放在数组中,其实就是函数指针的数组。
实例:
cs
#include<stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
int Sub(int x, int y)
{
return x - y;
}
int Mul(int x, int y)
{
return x * y;
}
int Div(int x, int y)
{
return x / y;
}
int main()
{
int (*pf)(int, int) = Add;
int (*pfArr[4])(int, int) = {Add,Sub,Mul,Div};
return 0;
}
借用函数指针数组简化之前的计算机代码,将代码写得更为简洁
cs
#include<stdio.h>
void menu()
{
printf("*************************************\n");
printf("******** 1.Add 2.Sub *********\n");
printf("******** 3.Mul 4.Div *********\n");
printf("************** 0.退出 *************\n");
printf("*************************************\n");
printf("*************************************\n");
}
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
int Sub(int x, int y)
{
return x - y;
}
int Mul(int x, int y)
{
return x * y;
}
int Div(int x, int y)
{
return x / y;
}
int main()
{
int input = 0;
int x = 0;
int y = 0;
int ret = 0;
int(*pfArr[5])(int, int) = {0,Add,Sub,Mul,Div};
do {
menu();
printf("请选择:>");
scanf("%d", &input);
if (input == 0)
{
printf("退出计算器\n");
}
else if (input > 0 && input < 5)
{
printf("请输入两个操作数:>");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = pfArr[input](x, y);
printf("%d\n", ret);
}
else
{
printf("选择错误\n");
}
} while (input);
return 0;
}
3.指向函数指针数组的指针
指向函数指针数组的指针是一个指针。那么指针指向一个数组,数组的元素都是一个指针。
cs
int main()
{
int (*pf)(int, int) = Add;
int (*pfArr[5])(int, int) = { 0,Add,Sub,Mul,Div };
int (*(*pfArr[5]))(int, int) = &pfArr;
return 0;
}
4.回调函数:就是一个通过函数指针调用的函数
就是把函数的指针(地址)作为参数传递给另一个函数,当这个指针被用来调用其所指向的函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用,而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用,用于对该事件或条件进行响应。
在我们之前计算器的代码中calc函数就是相当于回调函数。为了更好的了解回调函数,用排序函数为例来理解,先回忆一下冒泡函数的代码。
cs
#include<stdio.h>
void bubble_sort(int arr[], int s)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < s - 1; i++)
{
int flag = 1;
int j = 0;
for (j = 0; j < s - i - 1; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
flag = 0;
}
}
if (flag == 1)
{
break;
}
}
}
int main()
{
int arr[] = { 2,3,1,4,6,7,8,5,9 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int i = 0;
bubble_sort(arr, sz);
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
但是该方法只能排序整数,有没有其他方法可以根据意愿来修改实现排序呢?
当然有,库函数qsort,qsort是快速排序函数
使用格式:
void qsort(void* base,size_t num,size_t width,int (* _ cded cmp)(const void* e1,const void* e2));
其中base是排序数据的起始位置,num是待排序的数据元素的个数,width是待排序的数据元素的大小(单位:字节),int (* _ cded cmp)(const void* e1,const void* e2)是函数指针,这是根据自己排序内容写的比较函数根据自己需求来写,其中_ cded是函数调用约定。
那为什么该函数使用格式中只要用指针都使用的viod*类型呢?
那是因为void*是无具体类型的指针,可以接受任意类型地址,但是该类型不能解引用操作,也不能加减整数。
了解了使用格式之后,用一个例子来进一步了解
cs
#include<stdio.h>
//比较两个整形呀元素,e1指向一个整数,e2为另一个整数
void cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
//return (*(int*)e1 - *(int*)e2); //升序
return (*(int*)e2 - *(int*)e1); //降序
}
int main()
{
int arr[] = { 2,3,1,4,6,7,8,5,9 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int i = 0;
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}