深入学习C语言中的函数指针和左右法则
通常的函数调用
一个通常的函数调用的例子:
//自行包含头文件 voidMyFun(intx);//此处的申明也可写成:voidMyFun(int); intmain(intargc,char*argv[]) { MyFun(10);//这里是调用MyFun(10);函数 return0; } voidMyFun(intx)//这里定义一个MyFun函数 { printf(“%d\n”,x); }
这个MyFun函数是一个无返回值的函数,它并不完成什么事情。这种调用函数的格式你应该是很熟悉的吧!看主函数中调用MyFun函数的书写格式:
MyFun(10);
我们一开始只是从功能上或者说从数学意义上理解MyFun这个函数,知道MyFun函数名代表的是一个功能(或是说一段代码)。
直到——
学习到函数指针概念时。我才不得不在思考:函数名到底又是什么东西呢?
(不要以为这是没有什么意义的事噢!呵呵,继续往下看你就知道了。)
函数指针变量的申明
就象某一数据变量的内存地址可以存储在相应的指针变量中一样,函数的首地址也以存储在某个函数指针变量里的。这样,我就可以通过这个函数指针变量来调用所指向的函数了。
在C系列语言中,任何一个变量,总是要先申明,之后才能使用的。那么,函数指针变量也应该要先申明吧?那又是如何来申明呢?以上面的例子为例,我来申明一个可以指向MyFun函数的函数指针变量FunP。下面就是申明FunP变量的方法:
void(*FunP)(int); //也可写成void(*FunP)(intx);
你看,整个函数指针变量的申明格式如同函数MyFun的申明处一样,只不过——我们把MyFun改成(*FunP)而已,这样就有了一个能指向MyFun函数的指针FunP了。(当然,这个FunP指针变量也可以指向所有其它具有相同参数及返回值的函数了。)
通过函数指针变量调用函数
有了FunP指针变量后,我们就可以对它赋值指向MyFun,然后通过FunP来调用MyFun函数了。看我如何通过FunP指针变量来调用MyFun函数的:
//自行包含头文件 voidMyFun(intx);//这个申明也可写成:voidMyFun(int); void(*FunP)(int);//也可申明成void(*FunP)(intx),但习惯上一般不这样。 intmain(intargc,char*argv[]) { MyFun(10);//这是直接调用MyFun函数 FunP=&MyFun;//将MyFun函数的地址赋给FunP变量 (*FunP)(20);//这是通过函数指针变量FunP来调用MyFun函数的。 } voidMyFun(intx)//这里定义一个MyFun函数 { printf(“%d\n”,x); }
请看黑体字部分的代码及注释。
运行看看。嗯,不错,程序运行得很好。
哦,我的感觉是:MyFun与FunP的类型关系类似于int与int*的关系。函数MyFun好像是一个如int的变量(或常量),而FunP则像一个如int*一样的指针变量。
inti,*pi; pi=&i;//与FunP=&MyFun比较。
(你的感觉呢?)
呵呵,其实不然——
调用函数的其它书写格式
函数指针也可如下使用,来完成同样的事情:
//自行包含头文件 voidMyFun(intx); void(*FunP)(int);//申明一个用以指向同样参数,返回值函数的指针变量。 intmain(intargc,char*argv[]) { MyFun(10);//这里是调用MyFun(10);函数 FunP=MyFun;//将MyFun函数的地址赋给FunP变量 FunP(20);//这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。 return0; } voidMyFun(intx)//这里定义一个MyFun函数 { printf(“%d\n”,x); }
我改了黑体字部分(请自行与之前的代码比较一下)。
运行试试,啊!一样地成功。
咦?
FunP=MyFun;
可以这样将MyFun值同赋值给FunP,难道MyFun与FunP是同一数据类型(即如同的int与int的关系),而不是如同int与int*的关系了?(有没有一点点的糊涂了?)
看来与之前的代码有点矛盾了,是吧!所以我说嘛!
请容许我暂不给你解释,继续看以下几种情况(这些可都是可以正确运行的代码哟!):
代码之三:
intmain(intargc,char*argv[]) { MyFun(10);//这里是调用MyFun(10);函数 FunP=&MyFun;//将MyFun函数的地址赋给FunP变量 FunP(20);//这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。 return0; }
代码之四:
intmain(intargc,char*argv[]) { MyFun(10);//这里是调用MyFun(10);函数 FunP=MyFun;//将MyFun函数的地址赋给FunP变量 (*FunP)(20);//这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。 return0; }
真的是可以这样的噢!
(哇!真是要晕倒了!)
还有呐!看——
intmain(intargc,char*argv[]) { (*MyFun)(10);//看,函数名MyFun也可以有这样的调用格式 return0; }
你也许第一次见到吧:函数名调用也可以是这样写的啊!(只不过我们平常没有这样书写罢了。)
那么,这些又说明了什么呢?
呵呵!假使我是“福尔摩斯”,依据以往的知识和经验来推理本篇的“新发现”,必定会由此分析并推断出以下的结论:
1.其实,MyFun的函数名与FunP函数指针都是一样的,即都是函数指针。MyFun函数名是一个函数指针常量,而FunP是一个函数数指针变量,这是它们的关系。
2.但函数名调用如果都得如(*MyFun)(10);这样,那书写与读起来都是不方便和不习惯的。所以C语言的设计者们才会设计成又可允许MyFun(10);这种形式地调用(这样方便多了并与数学中的函数形式一样,不是吗?)。
3.为统一起见,FunP函数指针变量也可以FunP(10)的形式来调用。
4.赋值时,即可FunP=&MyFun形式,也可FunP=MyFun。
上述代码的写法,随便你爱怎么着!
请这样理解吧!这可是有助于你对函数指针的应用喽!
最后——
补充说明一点:在函数的申明处:
voidMyFun(int);//不能写成void(*MyFun)(int)。 void(*FunP)(int);//不能写成voidFunP(int)。
(请看注释)这一点是要注意的。
定义某一函数的指针类型:
就像自定义数据类型一样,我们也可以先定义一个函数指针类型,然后再用这个类型来申明函数指针变量。
我先给你一个自定义数据类型的例子。
typedefint*PINT;//为int*类型定义了一个PINT的别名 intmain() { intx; PINTpx=&x;//与int*px=&x;是等价的。PINT类型其实就是int*类型 *px=10;//px就是int*类型的变量 return0; }
根据注释,应该不难看懂吧!(虽然你可能很少这样定义使用,但以后学习Win32编程时会经常见到的。)
下面我们来看一下函数指针类型的定义及使用:(请与上对照!)
//自行包含头文件 voidMyFun(intx);//此处的申明也可写成:voidMyFun(int); typedefvoid(*FunType)(int);//这样只是定义一个函数指针类型 FunTypeFunP;//然后用FunType类型来申明全局FunP变量 intmain(intargc,char*argv[]) { //FunTypeFunP;//函数指针变量当然也是可以是局部的,那就请在这里申明了。 MyFun(10); FunP=&MyFun; (*FunP)(20); return0; } voidMyFun(intx) { printf(“%d\n”,x); }
看黑体部分:
首先,在void(*FunType)(int);前加了一个typedef。这样只是定义一个名为FunType函数指针类型,而不是一个FunType变量。
然后,FunTypeFunP; 这句就如PINTpx;一样地申明一个FunP变量。
其它相同。整个程序完成了相同的事。
这样做法的好处是:
有了FunType类型后,我们就可以同样地、很方便地用FunType类型来申明多个同类型的函数指针变量了。如下:
FunTypeFunP2; FunTypeFunP3; //……
函数指针作为某个函数的参数
既然函数指针变量是一个变量,当然也可以作为某个函数的参数来使用的。所以,你还应知道函数指针是如何作为某个函数的参数来传递使用的。
给你一个实例:
要求:我要设计一个CallMyFun函数,这个函数可以通过参数中的函数指针值不同来分别调用MyFun1、MyFun2、MyFun3这三个函数(注:这三个函数的定义格式应相同)。
实现:代码如下:
//自行包含头文件 voidMyFun1(intx); voidMyFun2(intx); voidMyFun3(intx); typedefvoid(*FunType)(int);//②.定义一个函数指针类型FunType,与①函数类型一至 voidCallMyFun(FunTypefp,intx); intmain(intargc,char*argv[]) { CallMyFun(MyFun1,10);//⑤.通过CallMyFun函数分别调用三个不同的函数 CallMyFun(MyFun2,20); CallMyFun(MyFun3,30); } voidCallMyFun(FunTypefp,intx)//③.参数fp的类型是FunType。 { fp(x);//④.通过fp的指针执行传递进来的函数,注意fp所指的函数是有一个参数的 } voidMyFun1(intx)//①.这是个有一个参数的函数,以下两个函数也相同 { printf(“函数MyFun1中输出:%d\n”,x); } voidMyFun2(intx) { printf(“函数MyFun2中输出:%d\n”,x); } voidMyFun3(intx) { printf(“函数MyFun3中输出:%d\n”,x); }
输出结果:略
分析:(看我写的注释。你可按我注释的①②③④⑤顺序自行分析。)
以上部分为转载网友所述。原文地址为:http://blog.pfan.cn/whyhappy/6030.html
地址跳转
void(*reset)(void)=(void(*)(void))0。
void(*reset)(void)就是函数指针定义,(void(*)(void))0是强制类型转换操作,将数值“0”强制转换为函数指针地址“0”。
通过调用reset()函数,程序就会跳转到程序执行的“0”地址处重新执行。在一些其他高级单片机Bootloader中,如NBoot、UBoot、EBoot,经常通过这些Bootloader进行下载程序,然后通过函数指针跳转到要执行程序的地址处。
1 void(*theUboot)(void);
。。。。
theUboot=(void(*)(void))(0x30700000);
theUboot();
。。。。。
2 (*(void(*)(void))(0x30700000))();
强制类型转换,将一个绝对地址转换为一个函数指针,并调用这个函数以跳转到前面提到的绝对地址.
翻译成汇编就是:
movr0,0x30700000;
movpc,r0
对于(*(void(*)(void))(0x30700000))();
可以这样理解
首先(void(*)(void))是一个强制类型转换符,他将后面的0x30700000这个无符号整数强制转化为一个函数指针,该函数指针所指向的函数入口参数为void,返回值也是void。如果到这步你看懂了,那么设(void(*)(void))(0x30700000)为fp;那么上面的表达式就可以简化为(*fp)(); OK,这下就清楚了吧,我们将上面转化好的函数指针进行引用(也就是调用函数指针指向的函数)。
右左法则
c语言有复杂的指针声明,都是由各种声明嵌套构成的。各大公司的笔试题里经常会出现理解复杂指针声明,右左法则是一个著名又常用的方法。
Theright-leftrule:startreadingthedeclarationfromtheinnermostparentheses,gorigtht,andthengoleft.whenyouencounterparentheses,thedirectionshouldbereversed.Onceeverythingintheparentheseshasbeenparsed,jumpoutofit.Continuetillthewholedeclarationhasbeenparsed.
右左规则:首先从最里面的括号看起,然后往右看,再往左看。每当遇到圆括号时,就应该掉转阅读方向。一旦解析完圆括号里面所有的东西,就跳出圆括号。重复这个过程直到整个声明解析完毕。
原文作者对这里进行了修正:应该是从未定义的标识符开始阅读,而不是从括号读起,之所以是未定义的标识符,是因为一个声明里可能有多个标识符,但未定义的标识符只会有一个
示例
int(*func)(int*p);
首先找到未定义标识符,就是func,它的外面有一对圆括号,而且左边是一个*,这说明func是一个指针。然后跳出括号,看右边,也是一个括号,这说明(*func)是一个函数,而func是一个指向这类函数的指针,也就是一个函数指针。这类函数具有int*类型的参数,返回值类型是int
int(*func)(int*p,int(*f)(int*));
func被一对括号包含,且左边有一个*号,说明func是一个指针,然后跳出这个圆括号,先看右边,也是一个圆括号,说明func是一个函数指针。这类函数具有int*和int(*)(int*)这样的形参,返回值是int。对于int(*f)(int*)的形参,分析方法跟func是一致的
int(*func[5])(int*p);
func右边是一个[]运算符,说明func是一个具有5个元素的数组,func的左边有一个*,说明func的元素是指针,要注意这里的*不是修饰func的,而是修饰func[5]的,原因是[]运算符的优先级比*高,func先跟[]结合,因此*修饰的是func[5].跳出这个括号,看右边,也是一对圆括号,说明func数组的元素是函数类型的指针,它指向的函数具有int*类型的形参,返回值类型是int
int(*(*func)[5])(int*p);
func被一对圆括号包围,左边又有一个*,那么func是一个指针,跳出括号,右边是一个[]运算符号,说明func是一个指向数组的指针,现在往左看,左边有一个*号,说明这个数组的元素是指针,再跳出括号,向右看,右边又有一个括号,说明这个数组的元素是指向函数的指针。总结一下就是:func是一个指向数组的指针,这个数组的元素是函数指针,这些指针具有int*形参,返回值为int类型的函数
int(*(*func)(int*p))[5];
func是一个函数指针,这类函数具有int*类型的形参,返回值是指向数组的指针,所指向的是具有5个int类型元素的数组。