C 基础——指针函数与函数指针

一、指针函数的定义

指针函数，顾名思义，返回指针的函数。其一般定义形式如下：

类型名 *函数名(函数参数列表)；

其中，后缀运算符括号()表示这是一个函数，其前缀运算符星号*表示此函数为指针型函数，其函数返回值为指针，当调用这个函数后，将得到一个“指向返回值为…的指针（地址），类型名表示函数返回的指针指向的类型”。

“(函数参数表列)”中的括号为函数调用运算符，在调用语句中，即使函数不带参数，其参数表的一对括号也不能省略。其示例如下：

int *pfun(int, int);

*的优先级低于()的优先级，因而pfun首先与后面的()结合，也就意味着pfun是一个函数。即：

int* (pfun(int, int));

接着和前面的*结合，说明该函数的返回值是一个指针。再前面是一个int，也即 pfun 的返回值是一个返回值为整型类型的函数。

二、函数指针

指向函数的指针；

int (*pfun)(int, int);

返回值为int，是不可再被*取值的；

int* (*pfun)(int, int);
==
int *pfun(int, int);

函数指针通过括号强制性的将pfun首先与*结合，也就意味着，pfun是一个指针，接着与后面的()结合，说明该指针指向的是一个函数，最后与前面的int结合，也就意味着，该函数的返回值是int。

虽然仅有一个括号的差别，但表示的意义却截然不同。

函数指针（如同整型指针int*）的本质是一个指针，只不过指向的类型不是一般的基本数据类型，而是函数，对该函数的返回值没有要求，也可以为指针；
指针函数的本质是一个函数，其函数的返回值是一个指针；

三、以函数指针作为函数的返回值

分析如下的函数声明：

int (*ff(int))(int, int);

*的优先级小于()，ff首先与()结合，意味着ff(int)的返回值为指针（这称为指针函数），再与后面的()结合，也即该指针指向的是一个函数。

这种写法易让人产生误解，更非常难懂。一般来说，用typedef关键字会使该声明简单易懂；

typedef int (*PF)(int, int);

typedef是类型定义关键字，也即int (*pf)(int, int); 此时pf是一个函数指针变量，当使用typedef声明后，PF就成为了一个函数指针关键字。这样，我们便可使用PF作为返回值来声明函数；

PF ff(int);

四、以函数指针为返回值的应有实例

求序列最值和平均值：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>typedef double(*PF)(double *, int );double GetMin(double* seq, int sz)
{double minVal = seq[0];assert(sz > 0);for (int i = 1; i < sz; ++i)if (minVal > seq[i])minVal = seq[i];return minVal;
}double GetMax(double* seq, int sz)
{double maxVal = seq[0];assert(sz > 0);for (int i = 1; i < sz; ++i)if (maxVal < seq[i])maxVal = seq[i];return maxVal;
}
double GetAverage(double* seq, int sz)
{double sum = 0.;    assert(sz > 0);for (int i = 0; i < sz; ++i)sum += seq[i];return sum / sz;
}double Unknown(double* seq, int sz)
{return 0;
}PF GetOp(char c)
{switch (c){case 'd':return GetMin;case 'x':return GetMax;case 'p':return GetAverage;default:return Unknown;}
}int main(int, char**)
{double dbData[] = { 3.1415926, 1.4142, -0.5, 999, -313, 365 };int sz = sizeof(dbData) / sizeof(dbData[0]);char c;fputs("please input the operation: ", stdout);c = getchar(); printf("%f\n", GetOp(c)(dbData, sz));return 0;
}

我们看到，由typedef定义的函数指针类型实际上是给出一种接口规范；

References

[1] 深入理解指针函数