指针与函数

Z时代
2024-01-10
分类：综合

1、指针函数

指针函数，从名字上看它本质上是一个函数。指针函数：返回值类型是指针的函数。函数声明如下：

int *plusfunction(int a,int b);

当然也可以写成如下格式：

int* plusfunction(int a,int b);

让指针标志 * 与int紧贴在一起，而与函数名f间隔开，这样看起来就明了些了，plusfunction是函数名，返回值类型是一个int类型的指针。

指针函数就是一个普通的函数，普通到仅仅是因为它的函数返回值是指针而已。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int* plusfunction(int a,int b);
int main()
{
int *p = NULL;
    p = plusfunction(1,2);
    printf("*p is %d
",*p);
free(p); 
return(0);
}
int* plusfunction(int a,int b)
{
int *p = (int *) malloc( sizeof(int) );
*p = a + b;
return(p);
}

这是一个简单的指针函数的例子，运行结果如下，本文代码在VScode平台运行，使用方法《使用VScode调试C语言》。

不过我有个疑问，使用指针函数，和函数入参是指针有什么好处呢？？？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void plusfunction(int a,int b,int *p);
int main()
{
int *p = NULL;
    p = (int *) malloc(sizeof(int) );
    plusfunction(1,2,p);
    printf("*p is %d
",*p);
free(p); 
return(0);
}
void plusfunction(int a,int b,int *p)
{
*p = a + b;
}

这样执行也是没问题的啊，当然我也发现了指针函数的好处，就是可以把函数作为另一个函数的入参。

testfunction(plusfunction(1,2));

在这点上用第二种方法，将指针作为函数入参是不行的。

还有，将指针作为函数入参前需要向指针申请内存，而指针函数却不用。

除去这两点，日常开发中，我还真没找到指针函数的“优点”，让我觉得某个功能必须用指针函数实现，或用指针函数实现后代码更整洁，提高代码可读性。

2、函数指针

函数指针，本质上他是一个指针，并不是一个函数。在C语言中有些概念是一脉相承的，之前的推文《指针与数组》，数组指针和指针数组的概念更有效帮你理解函数指针和指针函数。

函数指针说的就是一个指针，但这个指针指向的函数，不是普通的基本数据类型或者类对象。函数指针定义如下：

int (*f)(int a,int b);//声明函数指针

和指针函数的定义对比可以看到，函数指针与指针函数的最大区别是函数指针的函数名是一个指针，即函数名前面有一个指针类型的标志型号“*”。

注意指针函数与函数指针表示方法的不同，千万不要混淆。最简单的辨别方式就是看函数名前面的指针*号有没有被括号（）包含，如果被包含就是函数指针，反之则是指针函数。

当然，函数指针的返回值也可以是指针。简单的函数调用示例

#include <stdio.h>
void MyFun(int a);
int main()
{
    MyFun(10);
return(0);
}
void MyFun(int a)
{
    printf("a is %d
",a);
}

这是一个再简单不过的函数调用了，其实他还可以写作下面格式

#include <stdio.h>
void MyFun(int a);
int main()
{
    (*MyFun)(10);
return(0);
}
void MyFun(int a)
{
    printf("a is %d
",a);
}

这个代码是正常运行的，也就是说(*MyFun)(10);和MyFun(10);是一样的，在这里强烈建议没有看过《指针与数组》的同学，先看一下。

在教材和资料中，都会讲到数组名就是指向数组第一个数据的常量指针。从上面例子看到，函数名貌似也是“常量指针”。

数组中，可以将数组名赋给一个指针，然后通过指针访问数组中的内容，那么我们就可以定义一个函数指针，将函数名赋给函数指针，通过这个函数指针调用函数。

#include <stdio.h>
void MyFun(int a);/* 这个声明也可写成：void MyFun( int )*/
void (*FunP)(int);/*也可声明成void(*FunP)(int x)，但习惯上一般不这样。 */
int main()
{
    FunP = MyFun;
*FunP(10);
return(0);
}
void MyFun(int a)
{
    printf("a is %d
",a);
}

在第7行在函数指针前加*相当取指针的值，在这里理解为将MyFun函数取出。那么再进一步

#include <stdio.h>
void MyFun(int a); /* 这个声明也可写成：void MyFun( int )*/
void (*FunP)(int); /*也可声明成void(*FunP)(int x)，但习惯上一般不这样。 */
int main()
{
    FunP = MyFun;
    FunP(10);
return (0);
}
void MyFun(int a)
{
    printf("a is %d
", a);
}

是的，将FunP前面的*号拿掉也是可以运行的，上面的示例代码就是函数指针在C语言中的最常见形态。之前的例子只是为了让你更能理解函数指针，实际开发中只需要用函数指针的最终，最常见的形态即可。

不然代码中出现之前的形式，其他程序员并不是很熟悉，就成了“骚操作”，虽然不影响运行，但是降低代码的可阅读性。

3、typedef的引入

C语言中typedef关键字作用：复杂的声明定义简单的别名，很明显我们上面讲述的函数指针就是一个比较复杂的类型，可以使用typedef关键字将函数指针的定义简单化。

#include <stdio.h>
void MyFun(int a); /* 这个声明也可写成：void MyFun( int )*/
typedef void (*FunType)(int); /*这样只是定义一个函数指针类型 */
FunType FunP; /*然后用FunType类型来声明全局FunP变量*/
int main()
{
    FunP = MyFun;
    FunP(10);
return (0);
}
void MyFun(int a)
{
    printf("a is %d
", a);
}

强烈建议使用typedef和函数指针组合的方式，这是最常见的方式，大家都能看懂的常规操作。

在C语言的教程中typedef用于取别名，形式下：

typedef  旧名字  新名字;

确实也是这样，但遇到给函数指针类型、数组类型等定义别名的时候就要特别区分了。如：

typedef char ARRAY20[20];
ARRAY20 a1,a2; /* 等价于char a1[20],a2[20]; */
typedef void (*FunType)(int); /*这样只是定义一个函数指针类型 */
FunType FunP; /*然后用FunType类型来声明全局FunP变量*/

别问我为什么，因为我也不知道。

当然，并不是说用到了函数指针就要用typedef定义一下，一般在结构体中使用函数指针就不会使用typedef，如下

typedef struct
{
    uint8_t data;
void (*FunP)(int);
}Mode_Typedef;

以上均为个人建议，没有优劣，大家根据自己的习惯做即可。

4、函数指针作为入参

既然函数指针变量是一个变量，当然也可以作为某个函数的参数来使用的。所以，你还应知道函数指针是如何作为某个函数的参数来传递使用的。

示例代码如下：

#include <stdio.h>
void MyFun1(int x);
void MyFun2(int x);
void MyFun3(int x);
typedef void (*FunType)(int); /* ②. 定义一个函数指针类型FunType,与①函数类型一致 */
void CallMyFun(FunType fp, int x);
int main(int argc, char *argv[])
{
    CallMyFun(MyFun1, 10); /* ⑤. 通过CallMyFun函数分别调用三个不同的函数 */
    CallMyFun(MyFun2, 20);
    CallMyFun(MyFun3, 30);
}
void CallMyFun(FunType fp, int x) /* ③. 参数fp的类型是FunType。*/
{
    fp(x); /* ④. 通过fp的指针执行传递进来的函数，注意fp所指的函数是有一个参数的。 */
}
void MyFun1(int x) /* ①. 这是个有一个参数的函数，以下两个函数也相同。 */
{
    printf("MyFun1:%d
", x);
}
void MyFun2(int x)
{
    printf("MyFun2:%d
", x);
}
void MyFun3(int x)
{
    printf("MyFun3:%d
", x);
}

运行结果如下

可以看到，CallMyFun函数的参数是一个指针，当这个函数指针有参数时，需要通过另外增加一个参数来保存回调函数的参数值，同理也可以使用多个参数的函数指针。

5、单片机IAP

在单片机OTA时常用到函数指针，代码如下

typedef void (*IapFun)(void);//定义一个函数指针
IapFun Jump_To_Application;//定义函数指针对象
if (((*(__IO uint32_t*)appxaddr) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000)//检查地址是否有效
{
    Jump_To_Application = (iapfun) * (__IO uint32_t *)(appxaddr + 4);//用户代码区第二个字为程序开始地址(复位地址)
    MSR_MSP(*(__IO uint32_t *)appxaddr);//初始化APP堆栈指针(用户代码区的第一个字用于存放栈顶地址)
    Jump_To_Application();//跳转app
}