在很多情况下,尤其是读别人所写代码的时候,对 C语言声明的理解能力变得非常重要,而C语言本身的凝练简约也使得C语言的声明常常会令人感到非常困惑,因此,在这里我用一篇的内容来集中阐述一下这个问题。
问题:声明与函数
有一段程序存储在起始地址为 0的一段内存上,如果我们想要调用这段程序,请问该如何去做?
答案
答案是 (*(void (*)( ) )0)( )。看起来确实令人头大,那好,让我们知难而上,从两个不同的途径来详细分析这个问题。
答案分析:从尾到头
首先,最基本的函数声明: void function (paramList);
最基本的函数调用: function(paramList);
鉴于问题中的函数没有参数,函数调用可简化为 function();
其次,根据问题描述,可以知道 0是这个函数的入口地址,也就是说,0是一个函数的指针。使用函数指针的函数声明形式是:void (*pFunction)(),相应的调用形式是: (*pFunction)(),则问题中的函数调用可以写作:(*0)( )。
第三,大家知道,函数指针变量不能是一个常数,因此上式中的 0必须要被转化为函数指针。
我们先来研究一下,对于使用函数指针的函数:比如 void (*pFunction)( ),函数指针变量的原型是什么?这个问题很简单,pFunction函数指针原型是( void (*)( ) ),即去掉变量名,清晰起见,整个加上()号。
所以将 0强制转换为一个返回值为void,参数为空的函数指针如下:( void (*)( ) )。
OK,结合2)和3)的分析,结果出来了,那就是:(*(void (*)( ) )0)( ) 。
答案分析:从头到尾理解答案
(void (*)( )) ,是一个返回值为void,参数为空的函数指针原型。
(void (*)( ))0,把0转变成一个返回值为void,参数为空的函数指针,指针指向的地址为0.
*(void (*)( ))0,前面加上*表示整个是一个返回值为void的函数的名字
(*(void (*)( ))0)( ),这当然就是一个函数了。
我们可以使用 typedef清晰声明如下:
typedef void (*pFun)( );
这样定义之后,pFun就是一个返回类型为void无参数的函数指针变量了。
这样函数变为 (*(pFun)0 )( );
问题:三个声明的分析
对声明进行分析,最根本的方法还是类比替换法,从那些最基本的声明上进行类比,简化,从而进行理解,下面通过分析三个例子,来具体阐述如何使用这种方法。
# 1:int* (*a[5])(int, char*);
首先看到标识符名 a,"[]"优先级大于"*",a与"[5]"先结合。所以a是一个数组,这个数组有5个元素,每一个元素都是一个指针,指针指向"(int, char*)",很明显,指向的是一个函数,这个函数参数是"int, char*",返回值是"int*"。OK,结束了一个。:)
# 2:void (*b[10]) (void (*)());
b是一个数组,这个数组有10个元素,每一个元素都是一个指针,指针指向一个函数,函数参数是"void (*)()"【注10】,返回值是"void"。完毕!
注意:这个参数又是一个指针,指向一个函数,函数参数为空,返回值是 "void"。
# 3. doube(*)() (*pa)[9];
pa是一个指针,指针指向一个数组,这个数组有9个元素,每一个元素都是"doube(*)()"(也即一个函数指针,指向一个函数,这个函数的参数为空,返回值是"double")。
C语言中的函数指针
函数在内存中有一个物理位置,而这个位置是可以赋给一个指针的。一零点函数的地址就是该函数的入口点。因此,函数指针可被用来调用一个函数。函数的地址是用不带任何括号或参数的函数名来得到的。(这很类似于数组地址的得到方法,即,在只有数组名而无下标是就得到数组地址。)
怎样说明一个函数指针变量呢 ?
为了说明一个变量 fn_pointer 的类型是"返回值为 int 的函数指针", 你可以使用下面的说明语句:
int (*fn_pointer) ();
为了让编译器能正确地解释这句语句, *fn_pointer 必须用括号围起来。若漏了这对括号, 则:
int *fn_pointer ();
的意思完全不同了。fn_pointer 将是一个函数名, 其返回值为 int 类型的指针。
------------------
函数指针与指针函数
【函数指针】
在程序运行中,函数代码是程序的算法指令部分,它们和数组一样也占用存储空间,都有相应的地址。可以使用指针变量指向数组的首地址,也可以使用指针变量指向函数代码的首地址,指向函数代码首地址的指针变量称为函数指针。
1.函数指针定义
函数类型 (*指针变量名)(形参列表);
“函数类型”说明函数的返回类型,由于“()”的优先级高于“*”,所以指针变量名外的括号必不可少,后面的“形参列表”表示指针变量指向的函数所带的参数列表。
例如:
int (*f)(int x);
double (*ptr)(double x);
在定义函数指针时请注意:
函数指针和它指向的函数的参数个数和类型都应该是—致的;
函数指针的类型和函数的返回值类型也必须是一致的。
2.函数指针的赋值
函数名和数组名一样代表了函数代码的首地址,因此在赋值时,直接将函数指针指向函数名就行了。
例如,
int func(int x);
int (*f) (int x);
f=func;
赋值时函数func不带括号,也不带参数,由于func代表函数的首地址,因此经过赋值以后,指针f就指向函数func(x)的代码的首地址。
3.通过函数指针调用函数
函数指针是通过函数名及有关参数进行调用的。
与其他指针变量相类似,如果指针变量pi是指向某整型变量i的指针,则*p等于它所指的变量i;如果pf是指向某浮点型变量f的指针,则*pf就等价于它所指的变量f。同样地,*f是指向函数func(x)的指针,则*f就代表它所指向的函数func。所以在执行了f=func;之后,(*f)和func代表同一函数。
由于函数指针指向存储区中的某个函数,因此可以通过函数指针调用相应的函数。现在我们就讨论如何用函数指针调用函数,它应执行下面三步:
首先,要说明函数指针变量。
例如:int (*f)(int x);
其次,要对函数指针变量赋值。
例如: f=func; (func(x)必须先要有定义)
最后,要用 (*指针变量)(参数表);调用函数。
例如: (*f)(x);(x必须先赋值)
【例】任意输入n个数,找出其中最大数,并且输出最大数值。
main()
{
int f();
int i,a,b;
int (*p)();
scanf("%d",&a);
p=f;
for(i=1;i<9;i++)
{
scanf("%d",&b);
a=(*p)(a,b);
}
printf("The Max Number is:%d",a)
}
f(int x,int y)
{
int z;
z=(x>y)?x:y;
return(z);
}
运行结果为:
343 -45 4389 4235 1 -534 988 555 789↙
The Max Number is:4389
【指针函数】
一个函数不仅可以带回一个整型数据的值,字符类型值和实型类型的值,还可以带回指针类型的数据,使其指向某个地址单元。
返回指针的函数,一般定义格式为:
类型标识符 *函数名(参数表)
int *f(x,y);
其中x,y是形式参数,f是函数名,调用后返回一个指向整型数据的地址指针。f(x,y)是函数,其值是指针。
如:char *ch();表示的就是一个返回字符型指针的函数,请看下面的例题:
【例】将字符串1(str1)复制到字符串2(str2),并输出字符串2.
#include "stdio.h"
main()
{
char *ch(char *,char *);
char str1[]="I am glad to meet you!";
char str2[]="Welcom to study C!";
printf("%s",ch(str1,str2));
}
char *ch(char *str1,char *str2)
{
int i;
char *p;
p=str2
if(*str2==NULL) exit(-1);
do
{
*str2=*str1;
str1++;
str2++;
}while(*str1!=NULL);
return(p);
}
|