c语言第十一天,那就看那篇小说吧

作者: 编程技术  发布:2019-09-26

函数指针

我们先来看看百度百科是如何定义回调函数的:

一、函数指针定义

回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针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时,我们就说这是回调函数。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的,用于对该事件或条件进行响应。

//函数声明:声明我是一个什么函数//求两个数的和//函数的类型:int (int x,int y)//即:我是一个返回值为整型,有两个整型参数的函数。//函数名是 sumint sum(int x,int y);

这段话比较长,也比较绕口。下面我通过一幅图来说明什么是回调:

函数指针定义p是变量,其他是类型(通常没有形参a,b)

图片 1回调机制

//函数指针类型  int (int x,int y)    //描述:指向 返回值为 int 两个int参数 的 指针类型    //函数指针变量: p    //初始值 : sum    printf("%d",p(5,8));

1 typedef int (int x,int y);//此时此刻 FP 就是 int(int x,int y)

假设我们要使用一个排序函数来对数组进行排序,那么在主程序(Main program)中,我们先通过库,选择一个库排序函数(Library function)。但排序算法有很多,有冒泡排序,选择排序,快速排序,归并排序。同时,我们也可能需要对特殊的对象进行排序,比如特定的结构体等。库函数会根据我们的需要选择一种排序算法,然后调用实现该算法的函数来完成排序工作。这个被调用的排序函数就是回调函数(Callback function)。

二、函数回调

结合这幅图和上面对回调函数的解释,我们可以发现,要实现回调函数,最关键的一点就是要将函数的指针传递给一个函数,然后这个函数就可以通过这个指针来调用回调函数了。注意,回调函数并不是C语言特有的,几乎任何语言都有回调函数。在C语言中,我们通过使用函数指针来实现回调函数。那函数指针是什么?不着急,下面我们就先来看看什么是函数指针。

//    printf("%dn",getValue(10, 8, sum));//    printf("%dn",getValue(10, 8, maxx));int sum(int x,int y){    return x+y;}//求两个数的最大值int maxx(int x,int y){    int max=x>y?x:y;    return max;}int getValue(int x,int y,int (int a,int b)){    return p;}

函数指针也是一种指针,只是它指向的不是整型,字符型而是函数。在C中,每个函数在编译后都是存储在内存中,并且每个函数都有一个入口地址,根据这个地址,我们便可以访问并使用这个函数。函数指针就是通过指向这个函数的入口,从而调用这个函数。

三、动态排序

函数指针的定义

函数指针虽然也是指针,但它的定义方式却和其他指针看上去很不一样,我们来看看它是如何定义的:

/* 方法1 */void (int, int, float) = NULL;/* 方法2 */typedef void (int, int, float);tp_func p_func = NULL;

这两种方式都是定义了一个指向返回值为 void 类型,参数为 (int, int, float) 的函数指针。第二种方法是为了让函数指针更容易理解,尤其是在复杂的环境下;而对于一般的函数指针,直接用第一种方法就行了。如果之前没见过函数指针,可能会觉得函数指针的定义比较怪,为什么不是 void ()(int, int, float) *p_func 而是 void (int, int, float) 这种形式?这个问题我也不知道,也没必要纠结,花点时间理解下它与普通指针的区别,实在不行就先记住它的形式。

排序需求不定

函数指针的赋值

在定义完函数指针后,我们就需要给它赋值了我们有两种方式对函数指针进行赋值:

void (int, int, float) = NULL;p_func = &func1;p_func = func2;

上面两种方法都是合法的,对于第二种方法,编译器会隐式地将 func_2void ()(int, int, float) 类型转换成 void (int, int, float) 类型,因此,这两种方法都行。想要了解更详细的说明,可以看看下面这个stackoverflow的链接。

BOOL compareByAge(Student s1,Student s2);// 比较两个学生的年龄大小BOOL compareByScore(Student s1,Student s2);//比较两个学生的分数大小BOOL compareByAttendance(Student s1,Student s2);//比较两个学生的出勤率大小BOOL compareByName(Student s1,Student s2);//比较两个学生的姓名大小typedef BOOL (*CFP)(Student s1,Student s2);;void sortArray(Student stus[],int count,CFP P);//排序void printstudent(Student stus[],int count);//打印学生数组//实现函数// 比较两个学生的年龄大小BOOL compareByAge(Student s1,Student s2){    return (s1.age>s2.age)?YES:NO;}//比较两个学生的分数大小BOOL compareByScore(Student s1,Student s2){    return (s1.score>s2.score)?YES:NO;}//比较两个学生的出勤率大小BOOL compareByAttendance(Student s1,Student s2){    return (s1.attendance>s2.attendance)?YES:NO;}//比较两个学生的姓名大小BOOL compareByName(Student s1,Student s2){    return strcmp(s1.name, s2.name)>0?YES:NO;}//按年龄排序void sortArray(Student stus[],int count,CFP P){    for (int i = 0; i<count-1; i++) {        for (int j = 0; j<count-i-1; j++) {            if (P(stus[j],stus[j+1])) {                Student temp = stus[j];                stus[j] = stus[j+1];                stus[j+1] = temp;            }        }    }}//打印学生数组void printstudent(Student stus[],int count){    for ( int i = 0; i<count; i++) {        printf("%st%.2ft%dt%.2fn",stus[i].name,stus[i].score,stus[i].age,stus[i].attendance);    }}//主函数  Student stus[3]={{"lisi",89.5,18,1},{"zhangsan",92,20,0.5},{"wangwu",96,14,0.8}};    printstudent(stus, 3);    sortArray(stus, 3,compareByName);    printstudent(stus, 3);

使用函数指针调用函数

因为函数指针也是指针,因此可以使用常规的带 * 的方法来调用函数。和函数指针的赋值一样,我们也可以使用两种方法:

/* 方法1 */int val1 = p_func;/* 方法2 */int val2 = ;

方法1和我们平时直接调用函数是一样的,方法2则是用了 * 对函数指针取值,从而实现对函数的调用。

四、函数返回值是函数指针

将函数指针作为参数传给函数

函数指针和普通指针一样,我们可以将它作为函数的参数传递给函数,下面我们看看如何实现函数指针的传参:

/* func3 将函数指针 p_func 作为其形参 */void func3(int a, int b, float c, void (int, int, float)){ ;}/* func4 调用函数func3 */void func4(){ func3(1, 2, 3.0, func_1); /* 或者 func3(1, 2, 3.0, &func_1); */}
//GetValue.h中代码typedef int (int x,int y);//新类型 PFUN  旧类型int (int x,int y)//映射表是一个 结构体数组,为了建立映射表,我们先建立一个结构体.此结构体包含 一个字符串 和一个函数指针struct NameFunctionPair {    char name[30];  //字符串    PFUN function;  //函数指针};typedef struct NameFunctionPair NameFunctionPair;//求2个数的最大值int maxValue(int x,int y);//求2个数的最小值int minValue(int x,int y);int sum(int x,int y);int minus(int x,int y);int multiple(int x,int y);int divide(int x,int y);int gcd(int x,int y);//最大公约数int gbs(int x,int y);//最小公倍数//根据字符串 获取 函数名PFUN functionOfName(char *name);//三个参数 ,前2个是参与运算的数字,第三个参数用于查询映射表//返回值是 运算结束后的结果,如何运算,取决于第三个参数.int getValue(int x,int y, char *name);

 1 //GetValue.m中代码 2 #import "GetValue.h" 3  4 NameFunctionPair nfps[] = { 5     {"max",maxValue}, 6     {"min",minValue}, 7     {"sum",sum}, 8     {"minus",minus}, 9     {"mul",multiple},10     {"div",divide},11     {"gcd",gcd},12     {"gbs",gbs}13 };14 15 PFUN functionOfName(char *name)16 {17     for (int i = 0; i < sizeof/sizeof(nfps[0]); i++) {18         if (strcmp(name, nfps[i].name) == 0){19             //如果映射表里 有对应的 function, 返回这个 function20             return nfps[i].function;21         }22     }23     //如果没找到,默认求最大值24     return maxValue;25 }26 int getValue(int x,int y, char *name)27 {28     PFUN fun = functionOfName;//根据 name 获取对应的函数29     return fun;//使用选定的函数计算结果30 }31 32 int gbs(int x,int y)33 {34     return x * y / gcd;35 }36 37 int gcd(int x,int y)38 {39     while (x % y != 0) {40         int temp = x % y;41         x = y;42         y = temp;43     }44     return y;45 }46 47 int divide(int x,int y)48 {49     return x/y;50 }51 52 int multiple(int x,int y)53 {54     return x * y;55 }56 57 int minus(int x,int y)58 {59     return x - y;60 }61 62 int sum(int x,int y)63 {64     return x + y;65 }66 67 int minValue(int x,int y)68 {69     return x < y ? x : y;70 }71 72 int maxValue(int x,int y)73 {74     return x > y ? x : y;75 }

//主函数中代码#import <Foundation/Foundation.h>#import "GetValue.h"int main(int argc, const char * argv[]){    /**     *  建立一张映射表,存储 字符串-函数名 对儿        函数调用时,检查给定的字符串是否在映射表中,如果在,取出对应的函数名        使用取出的函数名,调用函数,完成结果.     */        printf("%dn",getValue(8, 12, "mul"));            return 0;}

函数指针作为函数返回类型

有了上面的基础,要写出返回类型为函数指针的函数应该不难了,下面这个例子就是返回类型为函数指针的函数:

void (* func5(int, int, float )){ ...}

在这里, func5(int, int, float) 为参数,其返回类型为 void

。在C语言中,变量或者函数的声明也是一个大学问,想要了解更多关于声明的话题,可以参考我之前的文章

C专家编程》读书笔记。这本书的第三章花了整整一章的内容来讲解如何读懂C语言的声明。

函数指针数组

在开始讲解回调函数前,最后介绍一下函数指针数组。既然函数指针也是指针,那我们就可以用数组来存放函数指针。下面我们看一个函数指针数组的例子:

/* 方法1 */void (*func_array_1[5])(int, int, float);/* 方法2 */typedef void (*p_func_array)(int, int, float);p_func_array func_array_2[5];

上面两种方法都可以用来定义函数指针数组,它们定义了一个元素个数为5,类型是 void (int, int, float) 的函数指针数组。

我们前面谈的都是函数指针,现在我们回到正题,来看看回调函数到底是怎样实现的。下面是一个四则运算的简单回调函数例子:

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>/**************************************** * 函数指针结构体 ***************************************/typedef struct _OP { float (float, float); float (float, float); float (float, float); float (float, float); } OP; /**************************************** * 加减乘除函数 ***************************************/float ADD(float a, float b) { return a + b;}float SUB(float a, float b) { return a - b;}float MUL(float a, float b) { return a * b;}float DIV(float a, float b) { return a / b;}/**************************************** * 初始化函数指针 ***************************************/void init_op{ op->p_add = ADD; op->p_sub = SUB; op->p_mul = &MUL; op->p_div = &DIV;}/**************************************** * 库函数 ***************************************/float add_sub_mul_div(float a, float b, float (float, float)){ return ;}int main(int argc, char *argv[]) { OP *op = malloc(sizeof; init_op; /* 直接使用函数指针调用函数 */ printf("ADD = %f, SUB = %f, MUL = %f, DIV = %fn", (op->p_add), (*op->p_sub), (op->p_mul), (*op->p_div)); /* 调用回调函数 */ printf("ADD = %f, SUB = %f, MUL = %f, DIV = %fn", add_sub_mul_div(1.3, 2.2, ADD), add_sub_mul_div(1.3, 2.2, SUB), add_sub_mul_div(1.3, 2.2, MUL), add_sub_mul_div(1.3, 2.2, DIV)); return 0; }

这个例子有点长,我一步步地来讲解如何使用回调函数。

第一步

要完成加减乘除,我们需要定义四个函数分别实现加减乘除的运算功能,这几个函数就是:

/**************************************** * 加减乘除函数 ***************************************/float ADD(float a, float b) { return a + b;}float SUB(float a, float b) { return a - b;}float MUL(float a, float b) { return a * b;}float DIV(float a, float b) { return a / b;}

第二步

我们需要定义四个函数指针分别指向这四个函数:

/**************************************** * 函数指针结构体 ***************************************/typedef struct _OP { float (float, float); float (float, float); float (float, float); float (float, float); } OP; /**************************************** * 初始化函数指针 ***************************************/void init_op{ op->p_add = ADD; op->p_sub = SUB; op->p_mul = &MUL; op->p_div = &DIV;}

第三步

我们需要创建一个“库函数”,这个函数以函数指针为参数,通过它来调用不同的函数:

/**************************************** * 库函数 ***************************************/float add_sub_mul_div(float a, float b, float (float, float)){ return ;}

第四步

当这几部都完成后,我们就可以开始调用回调函数了:

/* 调用回调函数 */ printf("ADD = %f, SUB = %f, MUL = %f, DIV = %fn", add_sub_mul_div(1.3, 2.2, op->p_add), add_sub_mul_div(1.3, 2.2, op->p_sub), add_sub_mul_div(1.3, 2.2, MUL), add_sub_mul_div(1.3, 2.2, DIV));

简单的四部便可以实现回调函数。在这四步中,我们甚至可以省略第二步,直接将函数名传入“库函数”,比如上面的乘法和除法运算。回调函数的核心就是函数指针,只要搞懂了函数指针再学回调函数,那真是手到擒来了。

本文主要讲了如何使用函数指针和回调函数。回调函数的核心就是函数指针,因此我花了大量篇幅讲解函数指针。对于回调函数的实现,我给出了一个例子,希望这个例子能给你帮助。回调函数很重要,如果连它都不会,C语言真不算入门了。当然了,即使会了它,也不要骄傲,因为C语言还有太多的东西需要我们去学习、实践。

如果觉得本文对你有帮助,请多多点赞支持,谢谢!

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