函數(shù)指針與回調(diào)函數(shù)

函數(shù)指針是指向函數(shù)的指針變量。它允許我們將函數(shù)作為參數(shù)傳遞給其他函數(shù)或?qū)⒑瘮?shù)作為返回值返回。函數(shù)指針的類型與所指向的函數(shù)的類型相匹配。

回調(diào)函數(shù)是一種通過函數(shù)指針來實現(xiàn)的機制。在使用回調(diào)函數(shù)的情況下，我們可以將一個函數(shù)的指針傳遞給另一個函數(shù)，然后在后者中調(diào)用該函數(shù)來完成特定的任務。回調(diào)函數(shù)常常用于事件處理、異步編程和插件架構(gòu)等場景。

使用回調(diào)函數(shù)的一般流程如下：

1. 定義一個函數(shù)，該函數(shù)將作為回調(diào)函數(shù)被調(diào)用。
2. 定義另一個函數(shù)，該函數(shù)接受一個函數(shù)指針作為參數(shù)，用于指定回調(diào)函數(shù)。
3. 在第二個函數(shù)中，根據(jù)需要調(diào)用傳入的回調(diào)函數(shù)。

通過回調(diào)函數(shù)，我們可以將程序的控制權(quán)交給調(diào)用方，使得調(diào)用方可以根據(jù)特定的條件或事件來執(zhí)行自定義的代碼邏輯。這種機制提供了一種靈活的方式來擴展程序的功能和邏輯。

函數(shù)指針代碼：

定義一個函數(shù)指針：

int(*func_ptr)(int,int);

定義一個函數(shù)計算兩個整型數(shù)據(jù)的和：

int sum(int x,int y)
{
    return x+y;
}

定義一個函數(shù)計算兩個整型數(shù)據(jù)的差：

int difference(int x, int y)
{
	return x-y;
}

定義一個函數(shù)計算兩個整型數(shù)據(jù)的積：

int product(int x, int y)
{
	return x*y;
}

函數(shù)指針測試代碼如下：

#include < stdio.h >

//定義三個函數(shù)，它們具有相同的形式參數(shù)和返回值

//sum計算兩個數(shù)相加
int sum(int x, int y)
{
	return x+y;
}

//difference計算兩個數(shù)相減
int difference(int x, int y)
{
	return x-y;
}

//product計算兩個數(shù)相乘
int product(int x, int y)
{
	return x*y;
}

//主函數(shù)
int main(void)
{
    int(*func_ptr)(int,int);//定義有兩個整數(shù)參數(shù)、返回值是整數(shù)的函數(shù)指針

	int a = 5;
	int b = 8;

	func_ptr = sum;                                  //將func_ptr分別指向函數(shù)sum
    printf("sum's address=%pn",sum);                //打印sum中存儲的地址
    printf("func_ptr=%pn",func_ptr);                //打印func_ptr存儲的值
    printf("%d+%d=%dn",a,b,sum(a,b));               //直接調(diào)用sum函數(shù)
    printf("%d+%d=%dn",a,b,func_ptr(a,b));          //通過func_ptr調(diào)用sum函數(shù)

    func_ptr = difference;                           //將func_ptr分別指向函數(shù)difference
    printf("difference's address=%pn",difference);  //打印difference中存儲的地址
    printf("func_ptr=%pn",func_ptr);                //打印func_ptr存儲的值
    printf("%d-%d=%dn",a,b,difference(a,b));        //直接調(diào)用difference函數(shù)
    printf("%d-%d=%dn",a,b,func_ptr(a,b));          //通過func_ptr調(diào)用difference函數(shù)

    func_ptr = product;                              //將func_ptr分別指向函數(shù)product
    printf("sum's address=%pn",product);            //打印product中存儲的地址
    printf("func_ptr=%pn",func_ptr);                //打印func_ptr存儲的值
    printf("%d*%d=%dn",a,b,product(a,b));           //直接調(diào)用product函數(shù)
    printf("%d*%d=%dn",a,b,func_ptr(a,b));          //通過func_ptr調(diào)用product函數(shù)

    return0; 
}

測試代碼運行結(jié)果如下：

sum's address=00401500
func_ptr=00401500
5+8=13
5+8=13

difference's address=0040150D
func_ptr=0040150D
5-8=-3
5-8=-3

sum's address=00401518
func_ptr=00401518
5*8=40
5*8=40

回調(diào)函數(shù)代碼：

定義一個函數(shù)，參數(shù)包含一個函數(shù)指針和兩個整型數(shù)據(jù):

//該函數(shù)有三個參數(shù)，函數(shù)指針func_ptr和整數(shù)a、b

int compute_func(int (*func_ptr)(int, int),int x, int y)
{
	return func_ptr(x,y);
}

定義一個函數(shù)指針：

int (*func_ptr)(int, int);

定義三個函數(shù)：

//定義三個函數(shù)，它們具有相同的形式參數(shù)和返回值

//sum計算兩個數(shù)相加
int sum(int x, int y)
{
	return x+y;
}

//difference計算兩個數(shù)相減
int difference(int x, int y)
{
	return x-y;
}

//product計算兩個數(shù)相乘
int product(int x, int y)
{
	return x*y;
}

回調(diào)函數(shù)測試代碼如下：

#include < stdio.h >

//定義三個函數(shù)，它們具有相同的形式參數(shù)和返回值
//sum計算兩個數(shù)相加
int sum(int x, int y)
{
	return x+y;
}

//difference計算兩個數(shù)相減
int difference(int x, int y)
{
	return x-y;
}

//product計算兩個數(shù)相乘
int product(int x, int y)
{
	return x*y;
}

//自定義實現(xiàn)3乘以x+5乘以y
int my_func(int x, int y)
{
	return3*x+5*y;
}

//該函數(shù)有三個參數(shù)，函數(shù)指針func_ptr和整數(shù)a、b
//與sum、difference、product形式相同
int compute_func(int(*func_ptr)(int,int),int x,int y)
{
	return func_ptr(x,y); //直接返回func_ptr的調(diào)用結(jié)果
}


//主函數(shù) 
int main(void)
{
	int a = 5;
	int b = 8;

	//通過調(diào)用compute_func函數(shù)計算a和b的和、差、積
	printf("%d+%d=%dn",a,b,compute_func(sum,a,b));      
	printf("%d-%d=%dn",a,b,compute_func(difference,a,b));
	printf("%d*%d=%dn",a,b,compute_func(product,a,b));
    //通過調(diào)用compute_func函數(shù)計算3*a+5*b的值 
	printf("3*%d+5*%d=%dn",a,b,compute_func(my_func,a,b));

	return0;
}

測試代碼運行結(jié)果如下：

//傳入相同的參數(shù)不同的函數(shù)名得到不同的結(jié)果

5+8=13
5-8=-3
5*8=40
3*5+5*8=55

總結(jié)一下使用函數(shù)指針的好處：

1. 可以動態(tài)選擇函數(shù)：函數(shù)指針允許在運行時動態(tài)選擇要調(diào)用的函數(shù)。這對于根據(jù)條件或配置來確定執(zhí)行的函數(shù)非常有用。通過更改函數(shù)指針的指向，可以輕松地切換函數(shù)的行為，而無需修改調(diào)用它的代碼。
2. 可以實現(xiàn)回調(diào)機制：函數(shù)指針廣泛應用于回調(diào)機制，使得可以將一個函數(shù)作為參數(shù)傳遞給另一個函數(shù)。這種機制可以在事件發(fā)生或特定條件滿足時觸發(fā)回調(diào)函數(shù)的執(zhí)行，從而實現(xiàn)靈活的程序控制流。
3. 擴展性和靈活性：函數(shù)指針提供了一種靈活的方式來擴展程序的功能和邏輯。通過使用函數(shù)指針，可以通過添加或修改指向不同函數(shù)的指針來實現(xiàn)新的行為，而無需更改現(xiàn)有的代碼。
4. 函數(shù)作為數(shù)據(jù)：函數(shù)指針使得函數(shù)可以像其他數(shù)據(jù)類型一樣被操作和傳遞。這種能力使得可以將函數(shù)作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一部分來處理，例如在數(shù)組、鏈表或樹中存儲函數(shù)指針。
5. 接口抽象：函數(shù)指針可以用于實現(xiàn)接口抽象，將底層的具體實現(xiàn)與高層的接口分離。通過定義一組函數(shù)指針作為接口，可以使得不同的實現(xiàn)可以被動態(tài)地切換和替換，從而提高代碼的可維護性和可擴展性。

函數(shù)指針提供了一種靈活和強大的機制，使得函數(shù)可以像其他數(shù)據(jù)一樣被處理和傳遞，從而增強了程序的可擴展性、可維護性和靈活性。