一、指针函数

指针函数： 顾名思义，它的本质是一个函数，不过它的返回值是一个指针。其声明的形式如下所示：

ret *func(args, ...); 

其中，func是一个函数，args是形参列表，ret *作为一个整体，是 func函数的返回值，是一个指针的形式。

下面举一个具体的实例来做说明（文件：pointer_func.c）：

讯享网# include <stdio.h> # include <stdlib.h> int * func_sum(int n) { if (n < 0) { printf("error:n must be > 0\n"); exit(-1); } static int sum = 0; int *p = &sum; for (int i = 0; i < n; i++) { sum += i; } return p; } int main(void) { int num = 0; printf("please input one number:"); scanf("%d", &num); int *p = func_sum(num); printf("sum:%d\n", *p); return 0; } 

上例就是一个指针函数的例子，其中，int * func_sum(int n)就是一个指针函数， 其功能十分简单，是根据传入的参数n，来计算从0到n的所有自然数的和，其结果通过指针的形式返回给调用方。

以上代码的运行结果如下所示：

root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# ll total 12 drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 26 22:16 ./ drwxr-xr-x 5 root root 4096 Oct 26 21:46 ../ -rw-r--r-- 1 root root 472 Oct 26 22:14 pointer_func.c root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# gcc pointer_func.c -o pointer_func root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# ll total 32 drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 26 22:16 ./ drwxr-xr-x 5 root root 4096 Oct 26 21:46 ../ -rwxr-xr-x 1 root root 16960 Oct 26 22:16 pointer_func* -rw-r--r-- 1 root root 472 Oct 26 22:14 pointer_func.c root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# ./pointer_func please input one number:3 sum:3 root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# ./pointer_func please input one number:4 sum:6 root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# 

如果上述代码使用普通的局部变量来实现，也是可以的，如下所示（pointer_func2.c）：

讯享网# include <stdio.h> # include <stdlib.h> int func_sum2(int n) { if (n < 0) { printf("error:n must be > 0\n"); exit(-1); } int sum = 0; int i = 0; for (i = 0; i < n; i++) { sum += i; } return sum; } int main(void) { int num = 0; printf("please input one number:"); scanf("%d", &num); int ret = func_sum2(num); printf("sum2:%d\n", ret); return 0; } 

本案例中，func_sum2函数的功能与指针函数所实现的功能完全一样。

root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# ll total 36 drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 26 22:19 ./ drwxr-xr-x 5 root root 4096 Oct 26 21:46 ../ -rw-r--r-- 1 root root 470 Oct 26 22:20 pointer_func2.c root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# gcc pointer_func2.c -o pointer_func2 root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# ll total 56 drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 26 22:20 ./ drwxr-xr-x 5 root root 4096 Oct 26 21:46 ../ -rwxr-xr-x 1 root root 16928 Oct 26 22:20 pointer_func2* -rw-r--r-- 1 root root 470 Oct 26 22:20 pointer_func2.c root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# ./pointer_func2 please input one number:4 sum2:6 root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# 

不过在使用指针函数时，需要注意一点，相信细心地读者已经发现了，对比func_sum和func_sum2函数，除了返回值不一样之外，还有一个不同的地方在于：

• 在func_sum中，变量sum使用的是静态局部变量，而func_sum2函数中，变量sum使用的则是普通的变量。

如果我们把指针函数的sum定义为普通的局部变量，会是什么结果呢？不妨来试验一下（pointer_func3.c）：

讯享网# include <stdio.h> # include <stdlib.h> int * func_sum(int n) { if (n < 0) { printf("error:n must be > 0\n"); exit(-1); } int sum = 0; int *p = &sum; for (int i = 0; i < n; i++) { sum += i; } return p; } int main(void) { int num = 0; printf("please input one number:"); scanf("%d", &num); int *p = func_sum(num); printf("sum:%d\n", *p); return 0; } 

root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# ll total 60 drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 26 22:22 ./ drwxr-xr-x 5 root root 4096 Oct 26 21:46 ../ -rw-r--r-- 1 root root 465 Oct 26 22:23 pointer_func3.c root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# gcc pointer_func3.c -o pointer_func3 root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# ll total 80 drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 26 22:23 ./ drwxr-xr-x 5 root root 4096 Oct 26 21:46 ../ -rwxr-xr-x 1 root root 16928 Oct 26 22:23 pointer_func3* -rw-r--r-- 1 root root 465 Oct 26 22:23 pointer_func3.c root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# ./pointer_func3 please input one number:4 sum:6 root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# 

可是如果我们把main函数里面稍微改动一下（pointer_func4.c）：：

讯享网# include <stdio.h> # include <stdlib.h> int * func_sum(int n) { if (n < 0) { printf("error:n must be > 0\n"); exit(-1); } int sum = 0; int *p = &sum; for (int i = 0; i < n; i++) { sum += i; } return p; } int main(void) { int num = 0; printf("please input one number:"); scanf("%d", &num); int *p = func_sum(num); printf("wait for a while...\n"); //此处加一句打印 printf("sum:%d\n", *p); return 0; } 

我们在输出sum之前打印一句话，这时看到得到的结果完全不是我们预先想象的样子，得到的并不是我们想要的答案。

root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# ll total 84 drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 26 22:25 ./ drwxr-xr-x 5 root root 4096 Oct 26 21:46 ../ -rw-r--r-- 1 root root 529 Oct 26 22:25 pointer_func4.c root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# gcc pointer_func4.c -o pointer_func4 root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# ll total 104 drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 26 22:26 ./ drwxr-xr-x 5 root root 4096 Oct 26 21:46 ../ -rwxr-xr-x 1 root root 16928 Oct 26 22:26 pointer_func4* -rw-r--r-- 1 root root 529 Oct 26 22:25 pointer_func4.c root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# ./pointer_func4 please input one number:4 wait for a while... sum:- root@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:/home/C_Study# 

上面的示例中，在返回该指针后，立即访问，的确是得到了正确的结果，但这只是十分巧合的情况，如果我们等待一会儿再去访问该地址，很有可能该地址已经被其他的变量所占用，这时候得到的就不是我们想要的结果。甚至更严重的是，如果因此访问到了不可访问的内容，很有可能造成段错误等程序崩溃的情况。

因此，在使用指针函数的时候，一定要避免出现返回局部变量指针的情况。

那么为什么用了static就可以避免这个问题呢？

原因是一旦使用了static去修饰变量，那么该变量就变成了静态变量。而静态变量是存放在数据段的，它的生命周期存在于整个程序运行期间，只要程序没有结束，该变量就会一直存在，所以该指针就能一直访问到该变量。

二、函数指针

与指针函数不同，函数指针 的本质是一个指针，该指针的地址指向了一个函数，所以它是指向函数的指针。

我们知道，函数的定义是存在于代码段，因此，每个函数在代码段中，也有着自己的入口地址，函数指针就是指向代码段中函数入口地址的指针。

其声明形式如下所示：

讯享网ret (*p)(args, ...);

其中，ret为返回值，*p作为一个整体，代表的是指向该函数的指针，args为形参列表。其中p被称为函数指针变量。

1、关于函数指针的初始化

与数组类似，在数组中，数组名即代表着该数组的首地址，函数也是一样，函数名即是该数组的入口地址，因此，函数名就是该函数的函数指针。

因此，我们可以采用如下的初始化方式：

讯享网

函数指针变量 = 函数名; 

下面还是以一个简单的例子来具体说明一下函数指针的应用（func_pointer.c）：

讯享网#include <stdio.h> int max(int a, int b) { return a > b ? a : b; } int main(void) { int (*p)(int, int); //函数指针的定义 //int (*p)(); //函数指针的另一种定义方式，不过不建议使用 //int (*p)(int a, int b); //也可以使用这种方式定义函数指针 p = max; //函数指针初始化 int ret = p(10, 15); //函数指针的调用 //int ret = (*max)(10,15); //int ret = (*p)(10,15); //以上两种写法与第一种写法是等价的，不过建议使用第一种方式 printf("max = %d \n", ret); return 0; } 

上面这个函数的功能也十分简单，就是求两个数中较大的一个数。值得注意的是通过函数指针调用的方式。

首先代码里提供了3种函数指针定义的方式，这三种方式都是正确的，比较推荐第一种、第三种定义方式。然后对函数指针进行初始化，前面已经提到过了，直接将函数名赋值给函数指针变量名即可。

上述代码运行的结果如下：

 调用的时候，既可以直接使用函数指针调用，也可以通过函数指针所指向的值去调用。(*p)所代表的就是函数指针所指向的值，也就是函数本身，这样调用自然不会有问题。有兴趣的同学可以去试一试。

2、为什么要使用函数指针？

那么，有不少人就觉得，本来很简单的函数调用，搞那么复杂干什么？其实在这样比较简单的代码实现中不容易看出来，当项目比较大，代码变得复杂了以后，函数指针就体现出了其优越性。

3、回调函数

函数指针的一个非常典型的应用就是回调函数。

什么是回调函数？：回调函数就是一个通过指针函数调用的函数。其将函数指针作为一个参数，传递给另一个函数。

回调函数并不是由实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外一方来调用的。

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> //函数功能：实现累加求和 int func_sum(int n) { int sum = 0; if (n < 0) { printf("n must be > 0\n"); exit(-1); } for (int i = 0; i < n; i++) { sum += i; } return sum; } //这个函数是回调函数，其中第二个参数为一个函数指针，通过该函数指针来调用求和函数，并把结果返回给主调函数 int callback(int n, int (*p)(int)) { return p(n); } int main(void) { int n = 0; printf("please input number:"); scanf("%d", &n); printf("the sum from 0 to %d is %d\n", n, callback(n, func_sum)); //此处直接调用回调函数，而不是直接调用func_sum函数 return 0; } 

上面这个简单的demo就是一个比较典型的回调函数的例子。在这个程序中，回调函数callback无需关心func_sum是怎么实现的，只需要去调用即可。

这样的好处就是，如果以后对求和函数有优化，比如新写了个func_sum2函数的实现，我们只需要在调用回调函数的地方将函数指针指向func_sum2即可，而无需去修改callback函数内部。

以上代码的输出结果如下：

 回调函数广泛用于开发场景中，比如信号函数、线程函数等，都使用到了回调函数的知识。

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