深入理解指针函数和函数指针

1.指针函数的定义

顾名思义，指针函数即返回指针的函数。其一般定义形式如下：

类型名 *函数名(函数参数表列);

其中，后缀运算符括号“()”表示这是一个函数，其前缀运算符星号“*”表示此函数为指针型函数，其函数值为指针，即它带回来的值的类型为指针，当调用这个函数后，将得到一个“指向返回值为…的指针（地址），“类型名”表示函数返回的指针指向的类型”。

“(函数参数表列)”中的括号为函数调用运算符，在调用语句中，即使函数不带参数，其参数表的一对括号也不能省略。其示例如下：

int *pfun(int, int);

由于“*”的优先级低于“()”的优先级，因而pfun首先和后面的“()”结合，也就意味着，pfun是一个函数。即：

int *(pfun(int, int));

接着再和前面的“*”结合，说明这个函数的返回值是一个指针。由于前面还有一个int，也就是说，pfun是一个返回值为整型指针的函数。

我们不妨来再看一看，指针函数与函数指针有什么区别？

int (*pfun)(int, int);

通过括号强行将pfun首先与“*”结合，也就意味着，pfun是一个指针，接着与后面的“()”结合，说明该指针指向的是一个函数，然后再与前面的int结合，也就是说，该函数的返回值是int。由此可见，pfun是一个指向返回值为int的函数的指针。

虽然它们只有一个括号的差别，但是表示的意义却截然不同。函数指针的本身是一个指针，指针指向的是一个函数。指针函数的本身是一个函数，其函数的返回值是一个指针。

2. 用函数指针作为函数的返回值

在上面提到的指针函数里面，有这样一类函数，它们也返回指针型数据（地址），但是这个指针不是指向int、char之类的基本类型，而是指向函数。对于初学者，别说写出这样的函数声明，就是看到这样的写法也是一头雾水。比如,下面的语句：

int (*ff(int))(int *, int);

我们用上面介绍的方法分析一下，ff首先与后面的“()”结合，即：

int (*(ff(int)))(int *, int); // 用括号将ff(int)再括起来

也就意味着，ff是一个函数。

接着与前面的“*”结合，说明ff函数的返回值是一个指针。然后再与后面的“()”结合，也就是说，该指针指向的是一个函数。

这种写法确实让人非常难懂，以至于一些初学者产生误解，认为写出别人看不懂的代码才能显示自己水平高。而事实上恰好相反，能否写出通俗易懂的代码是衡量程序员是否优秀的标准。一般来说，用typedef关键字会使该声明更简单易懂。在前面我们已经见过：

int (*PF)(int *, int);

也就是说，PF是一个函数指针“变量”。当使用typedef声明后，则PF就成为了一个函数指针“类型”，即：

typedef int (*PF)(int *, int);

这样就定义了返回值的类型。然后，再用PF作为返回值来声明函数:

PF ff(int);

下面将以程序清单1为例，说明用函数指针作为函数的返回值的用法。当程序接收用户输入时，如果用户输入d，则求数组的最大值，如果输入x，则求数组的最小值，如果输入p，则求数组的平均值。

程序清单 1 求最值与平均值示例

1 #include<stdio.h>
2 #include <assert.h>
3 double GetMin(double *dbData, int iSize) // 求最小值
4 {
5 double dbMin;
6 int i;
7
8 assert(iSize>0);
9 dbMin=dbData[0];
10 for (i=1; i<iSize; i++){
11 if (dbMin>dbData[i]) {
12 dbMin=dbData[i];
13 }
14 }
15 return dbMin;
16 }
17
18 double GetMax(double *dbData, int iSize) // 求最大值
19 {
20 double dbMax;
21 int i;
22
23 assert(iSize>0);
24 dbMax=dbData[0];
25 for (i=1; i<iSize; i++){
26 if (dbMax< dbData[i]) {
27 dbMax=dbData[i];
28 }
29 }
30 return dbMax;
31 }
32
33 double GetAverage(double *dbData, int iSize) // 求平均值
34 {
35 double dbSum=0;
36 int i;
37
38 assert(iSize>0);
39 for (i=0; i<iSize; i++)
40 {
41 dbSum+=dbData[i];
42 }
43 return dbSum/iSize;
44 }
45
46 double UnKnown(double *dbData, int iSize) // 未知算法
47 {
48 return 0;
49 }
50
51 typedef double (*PF)(double *dbData, int iSize); // 定义函数指针类型
52 PF GetOperation(char c) // 根据字符得到操作类型，返回函数指针
53 {
54 switch (c)
55 {
56 case 'd':
57 return GetMax;
58 case 'x':
59 return GetMin;
60 case 'p':
61 return GetAverage;
62 default:
63 return UnKnown;
64 }
65 }
66
67 int main(void)
68 {
69 double dbData[]={3.1415926, 1.4142, -0.5,999, -313, 365};
70 int iSize=sizeof(dbData)/sizeof(dbData[0]);
71 char c;
72
73 printf("Please input the Operation :\n");
74 c=getchar();
75 printf("result is %lf\n", GetOperation(c)(dbData,iSize)); // 通过函数指针调用函数
76 }

上述程序中前面4个函数分别实现求最大值、最小值、平均值和未知算法，然后实现了GetOperation函数。这个函数根据字符的返回值实现上面4个函数。它是以函数指针的形式返回的，从后面的main函数的GetOperation(c)(dbData, iSize)可以看出，通过这个指针可以调用函数。

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