C语言函数指针,敲黑板,讲重点,如何定义函数指针?

学习了数组之后,我们知道数组是在内存中申请一块内存空间;数组名代表内存块的首地址,通过数组名可以访问内存块中的数据。

那么,对于函数,它也是存放在内存块中的一段数据。例如下面的函数:

void func(int a)

{

printf(\”in func, a = %d\\n\”, a);

}

此时,定义了一个函数名是func的函数。可以如下调用该函数:

func(100);

此时,就进入了func函数的函数体中执行。可以看到,函数名如同数组名一样,代表函数所在内存块的首地址。通过数组名可以访问数组在内存块中申请的内存,同理,通过函数名,可以访问函数在内存中存放的数据。

所以,函数名就代表了该函数在内存块中存放的首地址。那么,函数名是表示一个地址,就可以把这个地址值存放在某一个指针变量中,然后,通过指针变量访问函数名指向的函数。

在C语言中,提供了函数指针变量,可以存放函数名表示的地址。函数指针变量的定义格式如下:

返回数据类型 (*函数指针变量名)(形参列表)

对比函数的定义如下:

返回数据类型 函数名(形参列表)

可以看到,函数指针变量的定义,与函数的定义格式基本一样,唯一的区别是把“函数名”转换为“*(函数指针变量名)”;总结如下:

(1) 使用指针降级运算符*来定义,表示这个是一个指针。

(2) 指针降级运算符*不可以靠近返回数据类型,例如“返回数据类*”就表示函数的返回类型是一个指针。那么,为了让指针降级运算符*能够修饰函数指针变量,就用小括号()把指针降级运算符*与函数指针变量名包含起来。

定义了函数指针变量之后,可以把函数名赋给函数指针变量。因为,函数名就表示函数在内存块中的首地址,所以,可以直接把一个地址赋值给函数指针变量。格式如下:

函数指针变量 = 函数名;

最终,可以通过函数指针变量调用函数,调用的格式与通过函数名调用完全一样,通过函数指针变量调用函数,有如下形式:

方法1:函数指针变量(实参列表);

方法2:(*函数指针变量名)(实参列表);

很多情况下,我们更倾向于使用第一种形式,因为,它的使用方式更接近于通过函数名调用函数。

下面根据程序测试例子来看看怎么样应用函数指针变量。

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程序运行结果如下:

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可以看到,我们定义了func函数和函数指针变量pfunc,然后,把函数名func设置给函数指针变量pfunc,最终,通过函数指针变量pfunc调用函数。

因为函数指针变量存放的就是函数名表示的地址,所以,函数指针变量与函数名一样,可以直接通过函数指针变量调用函数。

注意:我们在学习指针的时候,可以把一个int类型的变量地址赋值给int类型的指针;但是,不可以把int类型变量的地址,赋值给double类型的指针。这就是变量数据类型不一致的问题。

同样的道理,定义函数的时候,函数的返回数据类型和形参列表都不一样,所以,函数指针变量能够接收的函数名,它们定义的函数返回数据类型和形参列表必须一致,此时,就如同变量与指针变量类型一致时,才可以把变量的地址赋值给指针变量一样。

如下是一个测试例子:

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程序编译结果如下:

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可以看到,我们把func函数的形参列表修改为double,但是,函数指针变量pfunc定义的形参列表为int类型,此时,函数和函数指针变量的定义格式不一致,所以,不可以把函数名表示的地址设置给函数指针变量。我们来总结一下:

(1) 在Ubuntu系统中,使用GCC编译,提示warning警告,但是,程序可以编译通过,可以运行。

(2) 在Windows系统中,使用Visual Studio工具,无法编译该代码,提示类型不一致。

(3) 从代码的严谨方面来说,是不可以设置类型不一致的数据。所以,我们应该编写严谨的代码,函数定义的类型,与函数指针类型不一致的时候,不可以把函数名,赋值给函数指针变量。

函数指针变量的定义很重要,我们需要牢记和理解它们使用的方式。下面多举几个例子说明函数指针变量的定义和使用。

int func(void);

int (*pfunc)(void);

pfunc = func;

此时,定义func函数,它的返回值类型是int类型,形参列表是void,那么,定义pfunc函数指针变量的时候,它的返回值类型与形参列表都必须与func一样。

char* func1(int x, int y, int x);

char* (*pfunc1)(int, int, int);

pfunc1 = func1;

此时,定义func1函数,该函数的返回值类型是 char* 字符指针,形参列表是多个int形参变量。那么,定义pfunc1函数指针变量的时候,它的返回数据类型与形参列表都必须与func1函数一致。定义pfunc函数指针变量的时候,形参列表可以只给出形参类型声明,也可以给出如同函数定义,有完整的参数变量名列表,例如:

char* (*pfunc1)(int x, int y, int x);

我们再总结一下:

(1) 函数名表示函数在内存块中的首地址,可以直接把函数名赋值给函数指针变量;

(2) 定义函数指针变量的时候,函数返回数据类型和形参列表必须与要指向函数的定义一致;

C语言快速入门手册4.格式字符串

4.1.字符串

C语言的字符串是一种组合类型,它的结构类似列表,C语言规定字符串要由数值0结束。常见的字符串由char构成,也有unsigned char与其它类型构成的字符串。

通过之前的学习我们知道,字符串常量以英文符号双引号“\””作为开始结束标志。那么就会存在一个问题,如果字符串的长度太长怎么办?C语言规定反斜杠“\\”作为代码的续行符,在每行代码的末尾,代表下面的一行代码紧接在本行之后,相当于是同一行。

除此之外,还可以用双引号来处理续行,可以对比一下差别。

后者的排版效果明显要优于前者。

第三个例子中,下面左边的那段空白字符也会被当作字符串的一部分,这样写是不对的。

这两种方式都支持多行代码的续行。

4.2.编码风格

既然提到了代码的排版编辑,那就顺便讨论一下编码风格。

一些比较严谨的团队会专门制作编码风格约定,保证所有成员产出风格一致的代码。

我们的示例代码都做了缩进处理,这样做的好处是突出代码的层次感,比较容易看出逻辑关系。一般语句块要做缩进处理,下一层的代码向右缩进4个空格的位置,缩进位置可以在编辑工具里设置。

除此之外,标识符的命名规范是编码风格的重点。命名的原则之一是顾名思义,名字不能太短。但也有例外,C语言有个不成文规定,整型的循环变量一般命名为i、j、k等。一般如果变量只是作用于小范围之内,不一定要严格遵守,但是如果变量跨越成百上千行还需要引用,再采用i、j、k这样的变量名就不合适了。

之前还没提到注释这方面,这里就顺便介绍一个有关代码的注释。C语言的代码注释有两种格式,一种是多行注释(注释块,以符号“/*”开始,符号“*/”结束),一种是单行注释(在一行代码之后以两个正斜杠“//”开始注释)。

注释的主要作用是帮助理解代码的可读性,让代码阅读者更容易理解作者编写代码的思路和意图。

C语言的语句块有两种风格。

一般来说,程序员比较认可第二种风格,也更普遍一些。第一种风格主要是排版更加紧凑一点,在文章里面展示更合适一些。

4.3.字符型

单字节字符串里面,以ASCII字符最为常用。我们知道char类型可表示-128~127区间的整数,其中ASCII字符以0~127区间为主,里面包括52个大小写英文字母、10个阿拉伯数字和各种标点符号,此外还有若干不可见字符。

反斜杠“\\”可以作为转义字符,用来表示不可见字符和其它字符。不可见字符里面比较常用的有空白符、制表符\’\\t\’、回车符\’\\r\’与换行符\’\\n\’,由于反斜杠的作用,所以用两个反斜杠\’\\\\\’表示反斜杠本身。其中回车符是指光标回到本行的行首,换行是指光标移到下一行,但横向位置不变。但是现在一般没分这么仔细,一般地微软公司软件常用回车符加换行符来另起一个新行,其它系统就只用一个换行符起新行。

之前的printf输出字符串,多数都带有换行符,这样在输出一行之后,光标就移动到下一行。有时需要在同一行连续输出字符,就不能加换行符。scanf输入格式尽量不要用这些字符。

ASCII字符有很多应用,比如现在常见的html与json,熟悉这些字符可以提高工作效率。

4.4.格式串

前面示例代码中的主要是printf/scanf的格式串,格式串的用法很多样,不容易一下子掌握,要靠日常积累。

目前常用的有字符\’%c\’、整数\’%d\’、浮点数\’%f\’与双精度\’%lf\’,还有字符串\’%s\’。如果要输出百分号\’%\’怎么办?对了,是两个百分号\’%%\’。

输出格式串还可以指定宽度,比如\’%2d\’,如果整数超过2位数字,就按照原本的长度完整显示出来。浮点数可以指定有效数字与小数位数,比如\’%8.2f\’。

输出格式串还可以指定填充字符,比如\’%02d\’,前面用阿拉伯数字0来填充,还可以用\’%.6d\’格式。

编译代码,运行程序。

输入格式串还可以跳过一个数值,比如\’%*d\’,在输入时候遇到一个整数,舍去它的值,如果预期的整数没出现,函数返回相应的信息。

4.5.返回值

一般的教程中,很少会提到printf/scanf的返回值,但其实它们的返回值非常重要。其中,printf的返回值会告诉我们输出了多少个字符,而scanf的返回值会告诉我们总共读取到多少个变量值。

在“cex006.c”文件中输入以下代码并保存。

在这个程序中,我们先把重置3个变量,以便观察之后的输入是否生效。输入变量之后将显示scanf的返回值,接着输出变量的值。注意对比第9、11行代码,由于后者忽略了中间一个字符,因此参数里面就少了ch变量。

编译代码,运行程序。

第一段输入,显示读取到3个变量,得到的数值也跟初始值不同,说明输入时正常的。第二段的输入由于限定了\’%*c\’格式,因此中间那个字符被忽略了,最后得到2个变量。

再次运行程序,这次输入不合理的数值,检查运行结果有什么不一样。

这次输入的数值,在后面的部分出现不是数字的字符,由于限定了\’%d\’格式,因此只读到中间的字符部分。之后的输出也可以看出来,变量inum2数值没有还是之前重置的0。

对于上一节的四则运算小程序,我们用新掌握到的方法进一步完善一下。

在“cex007.c”文件中输入以下代码并保存。

在第8行,对scanf的返回值做出判断,如果不足3个,程序提前退出。后面部分不做调整,下面列出完整的代码。

完善之后的程序能够检测输入的数值是否正常,对于不正常的数值不再继续往下运行,从而避免得出错误的结果。日常我们写程序也要养成这样的习惯,要对一些可能出错的情况做出预判,避免一些不必要的BUG。

本节的内容一些教程中都没有提供,这些知识点在实践中很有用。初学者在掌握C语言基本语法之后,要留意积累常用的知识点。后文也会根据进度需要适当提供一些编程技巧与实践经验,相信能达到很好的效果。

本文作者及来源:Renderbus瑞云渲染农场https://www.renderbus.com

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