36_函数与指针分析

1. 函数类型

(1) C语言中的函数有自己特征的类型
(2)函数的类型由返回值参数类型参数个数共同决定

int add(int i, int j) 的类型为  int(int, int)

(3) C语言中通过typedef为函数类型重命名

typedef type name(parameter list)

如将 int add(int i, int j) 重命名:
typedef int new_name(int, int);

2. 函数指针

(1) 函数指针用于指向一个函数
(2)函数名是执行函数体入口的地址
(3) 可通过函数类型定义函数指针:

FuncType* pointer;

(4)也可以直接定义:

type (*pointer)(parameter list);
- pointer为函数指针变量名
- type 为所指函数的返回值类型
- parameter list 为所指函数的参数类型列表

3. [面试小问题]如何使用C语言直接跳转到某个固定的地址开始执行?

通过函数指针来跳转到某个固定的地址开始执行。具体见以下两个程序。

程序说明:函数指针的使用

 #include 

typedef int(FUNC)(int);     // 重命名函数名为FUNC,类型为:返回值为int,参数类型为int,参数个数为1个

int test(int i)
{
    return i * i;
}

void f()
{
    printf("Call f()...\n");
}

int main()
{
    FUNC* pt = test;    // 定义函数指针pt,并用test初始化(test为函数名,函数名是执行函数体入口的地址)
    void(*pf)() = &f;   // 定义函数指针pf,并用&f初始化(f为函数名,对一个函数名取地址得到的还是函数体入口的地址,与上一句初始化的含义一样,比较老的编译器是通过这种&f方式对函数指针初始化)【注意与数组名和对数组名取地址的区别】
    
    printf("pf = %p\n", pf);
    printf("f = %p\n", f);
    printf("&f = %p\n", &f);    // 这三个输出结果一样
    
    pf();    // ==> f()
    
    (*pf)();    // ==> f() 这个一般在早期的编译器中出现这种写法
    
    printf("Function pointer call: %d\n", pt(2));   //  ==>  test(2) ==> 4
    
    return 0;
}

输出结果:

pf = 0x8048459
f = 0x8048459
&f = 0x8048459
Call f() ...
Call f() ...
Function pointer call: 4

总结:
函数名(如f)、对函数名取地址(如&f)都是代表了函数体的入口地址。

程序说明:跳转到固定地址[0x8048459],来执行函数f().

#include 

typedef int(FUNC)(int);

int test(int i)
{
    return i * i;
}

void f()
{
    printf("Call f() ...\n");
}

int main()
{
    FUNC* pt = test;    
    void(*pf)() = 0x8048459;    // 跳转到固定地址
    
    printf("pf = %p\n", pf);
    printf("f = %p\n", f);
    printf("&f = %p\n", &f);
    
    pf();
    
    (*pf)();
    
    printf("Function pointer call: %d\n", pt(2));   

    return 0;
}

输出结果:

pf = 0x8048459
f = 0x8048459
&f = 0x8048459
Call f() ...
Call f() ...
Function pointer call: 
Function pointer call: 4

4. 回调函数

(1) 回调函数是利用函数指针实现的一种调用机制
(2)调用机制原理:

  • 调用者不知道具体事件发生时需要调用的具体函数;
  • 被调用函数不知道何时被调用,只知道需要完成的任务;
  • 当具体事件发生时,调用者通过函数指针调用具体函数。
    (3)回调函数的有点:回调机制中的调用者和被调函数互不依赖
    (4)应用:设计模式中监听者模式关键技术。

程序说明:回调函数使用示例。

#include 

typedef int(*Weapon)(int);

void fight(Weapon wp, int arg)
{
    int result = 0;
    
    printf("Fight boss!\n");
    
    result = wp(arg);
    
    printf("Boss Loss: %d\n", result);
}


int knife(int n)
{
    int ret = 0;
    int i = 0;
    
    for(i=0; i

输出结果:

Fight boss!
Knife attack: 1
Knife attack: 1
Knife attack: 1
Boss Loss: 3
Fight boss!
Sword attack: 5
Sword attack: 5
Sword attack: 5
Sword attack: 5
Boss Loss: 20
Fight boss!
Gun attack: 10
Gun attack: 10
Gun attack: 10
Gun attack: 10
Gun attack: 10
Boss Loss: 50

5. 小结

(1)C语言中的函数都有特定的类型,可以通过typedef重命名函数类型;
(2)可以使用函数类型定义函数指针
(3) 函数指针是实现回调机制的关键技术
(4) 通过函数指针可以在C程序中实现固定地址跳转

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