關于指針,前面文章C語言指針詳解有過介紹,這裡主要讨論函數指針和指針函數。
來自公衆号:C語言與cpp編程
1 什麼是指針?
定義:指針是程序數據在内存中的地址,而指針變量是用來保存這些地址的變量;
上面一個 4GB 的内存可以存放 2^32 字節的數據。左側連續的十六進制編号就是内存地址,每個内存地址對應一個字節的内存空間。而指針變量保存的就是這個編号,也即内存地址。
指針的聲明:指針其實就是一個變量,指針的聲明方式與一般的變量聲明類似,如下:
int*p;//聲明一個int類型的指針p,該指針指向一個int類型的對象
char*p//聲明一個char類型的指針p,該指針指向一個int類型的對象
int*arr[10]//聲明一個指針數組,該數組有10個元素,其中每個元素都是一個指向int類型對象的指針
int(*arr)[10]//聲明一個數組指針,該指針指向一個int類型的一維數組
int**p;//聲明一個指針p,該指針指向一個int類型的指針
聲明一個指針變量并不會自動分配任何内存。在對指針進行間接訪問之前,指針必須進行初始化:或是使他指向現有的内存,或者給他動态分配内存,否則我們并不知道指針指向哪兒,這個問題需要特别關注。
2 什麼是函數指針?函數指針定義:函數指針是指向函數的指針變量。 因此“函數指針”本身首先應是指針變量,隻不過該指針變量指向函數。這正如用指針變量可指向整型變量、字符型、數組一樣,這裡是指向函數。
其通用表達式為:類型說明符 (*函數名) (參數)
int(*fun)(intx)//函數指針的定義
int(*fun)(intx,inty)//函數指針的定義
函數指針在PC軟件開發中使用較少,在嵌入式行業使用較多,但是無論是PC軟件還是嵌入式軟件,理解函數指針的定義和使用,對于理解程序設計都是很有好處的。
函數指針的賦值函數指針和其他指針一樣定義之後使用之前也是需要初始化。
函數指針有兩個用途:調用函數和做函數的參數
int(*fun)(intx,inty)//函數指針的定義
fun=&Function//函數指針的賦值方式1
fun=Function//函數指針的賦值方式2
x=(*fun)()//函數指針的調用方式1
x=fun()//函數指針的調用方式2
函數賦值的時候取地址運算符&不是必需的,因為一個函數标識符就表示了它的地址,并且賦值的時候函數不需要帶圓括号;
如果是函數調用,還必須包含一個圓括号括起來的參數表。
函數指針的用法我們使用指針的時候,需要通過鑰匙 * 來取其指向的内存裡面的值,函數指針使用也如此。通過用(*pf)取出存在這個地址上的函數,然後調用它。
char*fun(char*p1,char*p2)
{
inti=0;
i=strcmp(p1,p2);
if(0==i)
{
returnp1;
}
else
{
returnp2;
}
}
intmain()
{
char*(*pf)(char*p1,char*p2);
pf=&fun;
(*pf)("aa","bb");
return0;
}
這裡需要注意到是,在Visual C 6.0裡,給函數指針賦值時,可以用&fun或直接用函數名fun。這是因為函數名被編譯之後其實就是一個地址,所以這裡兩種用法沒有本質的差别。
用法延申當我們不滿足于函數指針上面如此簡單的用法時,這時候需要一個高級用法來擴展我們對于函數指針的認知邊界。
感興趣的同學可以看看下面這個用法,并嘗試理解該表達式是如何使用的函數指針。
(*(void(*)())0)();//出自《CTrapandPitfalls》這本經典的書
答案如下: ``
- 第一步:通過void(*) (),可以明白這是一個函數指針類型。這個函數沒有參數,沒有返回值。
- 第二步:通過(void(*) ())0,可以明白這是将0強制轉換為函數指針類型,0是一個地址,也就是說一個函數存在首地址為0的一段區域内。
- 第三步:通過(*(void(*) ())0),可以明白這是取0地址開始的一段内存裡面的内容。
- 第四步:最終理解(*(void(*) ())0)(),這是函數調用。
方法一:
- 将0x0113F90C地址強制轉換為函數指針類型,即: (void (*)())0x0113F90C
- 然後調用:((void (*)())0x0113F90C)()
方法二:
typedef(void(*)())VoidFuncPtr;
((VoidFuncPtr)0x0113F90C)();
#include<stdio.h>
voidmain(void)
{
intmax(x,y);
int*p=max;
inta,b,c,d;
scanf("%d%d%d",a,b,c);
d=p(p(a,b),c);
printf("d:%d\n",d);
return;
}
intmax(inta,inty)
{
return(x>y?x:y);
}
答案:
- int max(x ,y);函數聲明錯誤,改為:int max(int x,int y);
解析:max函數聲明隻是寫出了函數的形參的名稱,這對參數的類型來說是毫無意義的,編譯器會把x和y當做數據類型來看,編譯時會出錯,max的調用肯定也會出錯。
- int *p=max;指針定義錯誤,改為:int (*p)(int ,int)=max;
解析:函數的指針是不能直接賦值給int型指針.
- scanf("%d %d %d",a,b,c);庫函數使用錯誤,改為scanf("%d %d%d",&a,&b,&c);
解析:庫函數使用錯誤,第二部分應該是接收數據的地址,這裡卻寫成了變量。
- d=p(p(a,b),c);函數指針調用函數錯誤,改為d=(*p)((*p)(a,b),c); `
解析:用函數指針調用函數的格式如下:(【*】【函數指針名稱】)(【參數列表】);不能直接用函數指針加上參數就直接調用
3 什麼是指針函數?指針函數定義:指針函數的落腳點是一個函數,這個函數的返回值是一個指針,與普通函數int function(int,int)類似,隻是返回的數據類型不一樣而已。
_type_*function(int,int)//返回的是指針地址
intfunction(int,int)//返回的是int型數據。
int*fun(intx)//指針函數的定義
int*fun(intx,inty)//指針函數的定義
int*fun(intx,inty)//指針函數的定義
以上三種寫法均正确,但是*靠近返回值一點更容易理解。
指針函數的調用在調用指針函數時,需要一個同類型的指針來接收其函數的返回值。
typedefstruct_Data{
inta;
intb;
}Data;
//指針函數
Data*f(inta,intb){
Data*data=newData;
data->a=a;
data->b=b;
returndata;
}
intmain(intargc,char*argv[])
{
QApplicationa(argc,argv);
//調用指針函數
Data*myData=f(4,5);
qDebug()<<"f(4,5)="<<myData->a<<myData->b;
returna.exec();
}
不過也可以将其返回值定義為 void* 類型,在調用的時候強制轉換返回值為自己想要的類型。
其輸出結果是一樣的,不過不建議這麼使用,因為強制轉換可能會帶來風險。返回類型可以是任何基本類型和複合類型。返回指針的函數的用途十分廣泛。
事實上,每一個函數,即使它不帶有返回某種類型的指針,它本身都有一個入口地址,該地址相當于一個指針。
比如函數返回一個整型值,實際上也相當于返回一個指針變量的值,不過這時的變量是函數本身而已,而整個函數相當于一個“變量”。
4 函數指針和指針函數的區别通過以上的介紹,小夥伴應該都能理解二者的定義。那麼簡單的總結下二者的區别:
1. 定義不同- 指針函數本質是一個函數,其返回值為指針。
- 函數指針本質是一個指針,其指向一個函數。
- 指針函數:int* fun(int x,int y);
- 函數指針:int (*fun)(int x,int y);
可以簡單粗暴的理解為,指針函數的*是屬于數據類型的,而函數指針的星号是屬于函數名的。
再簡單一點,可以這樣辨别兩者:函數名帶括号的就是函數指針,否則就是指針函數。
3. 用法不同上面函數指針和指針函數的用法都有,但是函數指針的用法會更多,相對而言難度也更大,例如函數指針與回調函數,如果是C 非靜态成員函數指針,其用法也會有一些區别,感興趣的同學可以關注後續推文或自行查閱相關書籍。
總而言之,這兩個東西很容易搞混淆,一定要深入理解其兩者定義和區别,避免犯錯。
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