http://blog.csdn.net/porscheyin/article/details/3461632

關于指針和數組斬不斷理還亂的恩怨還真是說了不少，不過現在應該已經理清了。有了上一講的基礎，本講的內容相對來說就比較容易理解了。

1．指向函數的指針(函數指針)

來分析這樣一個聲明，void (*f) ( ); 雖然( )的優先級高于*，但由于有括號存在，首先執行的是解引用，所以f是一個指針；接下來執行( )，表明f指向一個函數，這個函數不返回任何值。現在得出結論：f是一個指向不接受參數且不返回任何值的函數的指針，簡稱函數指針(pointer to function)。

對比一下int (*p) [100]，p是一個指向含有100個整型元素的數組的指針，它們有一個共同的特點：指針聲明符(*)和標識符(f或p)都被限制在一個括號中，由于括號的優先級是最高的，所以我們從標識符開始由內向外分析，即可得到以上結果。

<1>．初始化

注意指向函數的指針(函數指針)指向的是函數而非普通的變量，它所指向的函數也是有特定類型的，函數的類型由它的返回值類型以及形參列表確定，和函數名無關。對函數指針初始化時可以采用相同類型函數的函數名或函數指針(當然還有零指針常量)。假如有函數void test ( )，int wrong_match (int)和函數指針void (*ptf) ( )。

下面的初始化是錯誤的，因為函數指針的類型與函數的類型不匹配：

f = wrong_match;

f = & wrong_match;

ptf = wrong_match;

ptf = & wrong_match;

以下初始化及賦值是合法的：

f = test;

f = &test;

ptf = test;

ptf = &test;

f = pf;

要做出解釋的是test和&test都可以用來初始化函數指針。C語言規定函數名會被轉換為指向這個函數的指針，除非這個函數名作為 & 操作符或sizeof操作符的操作數(注意：函數名用于sizeof的操作數是非法的)。也就是說f = test;中test被自動轉換為&test，而f = &test;中已經顯示使用了&test，所以test就不會再發生轉換了。因此直接引用函數名等效于在函數名上應用 &運算符，兩種方法都會得到指向該函數的指針。

<2>．通過函數指針調用函數

通過函數指針調用函數可以有兩種方法，直接使用函數指針或在函數指針前使用解引用運算符，如下所示：

f = test;

ptf = test;

f ( );

(*f) ( );   //指針兩側的括號非常重要，表示先對f解引用，然后再調用相應的函數

ptf ( );

(*ptf) ( );  //括號同樣不能少

以上語句都能達到調用test函數的作用。ANSI C標準將f ( )認為是(*f)( )的簡寫形式，并且推薦使用f ( )形式，因為它更符合函數調用的邏輯。要注意的是：如果指向函數的指針沒有初始化，或者具有0值(零指針常量)，那么該指針不能在函數調用中使用。只有當指針已經初始化，或被賦值后指向某個函數才能安全地用來調用函數。

<3>．探究函數名

現在有如下程序：

#include <stdio.h>

 

void test( )

{

    printf("test called!/n");

}

 

int main( )

{

    void (*f) ( );

    f = test; 

    f ( );

    (*f)( );

    //test++;              // error，標準禁止對指向函數的指針進行自增運算

          //test = test + 2;        // error，不能對函數名賦值，函數名也不能用于進行算術運算

          printf("%p/n", test);

          printf("%p/n", &test);

          printf("%p/n", *test);

  return 0;

}

在我機器上的運行結果為：

test called!

test called!

004013EE

004013EE

004013EE

這個程序中較難理解的是3個輸出語句都可以得到函數的入口地址。首先來看函數名test，它與數組名類似(注意：只是類似)，是一個符號用來標識一個函數的入口地址，在使用中函數名會被轉換為指向這個函數的指針，指針的值就是函數的入口地址，&test在前面已經說了：顯示獲取函數的地址。對于*test，可以認為由于test已經被轉換成了函數指針, 指向這個函數，所以*test就是取這個指針所指向的函數名，而又根據函數名會被轉換指向該函數的指針的規則，這個函數也轉變成了一個指針，所以*test最終也是一個指向函數test的指針。對它們采用%p格式項輸出，都會得到以16進制數表示的函數test的入口地址。注意函數的地址在編譯期是未知的，而是在鏈接時確定的。

2．返回指針的函數(指針函數)

類比指針數組(還記得嗎)，理解指針函數將會更加輕松。所謂指針函數，就是返回指針的函數，函數可以不返回任何值，也可以返回整型值，實型值，字符型值，當然也可以返回指針值。一個指針函數的聲明：int *f(int i, int j); 回想一下指針數組的聲明：char *cars[10];同樣的把它寫成好理解的形式(非業界慣例)int* f(int i, int j);這樣一來已經十分明了了，由于( )的優先級高于*，因此f先與( )結合，所以f是一個具有兩個int型參數，返回一個指向int型指針的函數。

C語言的庫函數中有很多都是指針函數，比如字符串處理函數，下面給出一些函數原型：

char *strcat( char *dest, const char *src );

char *strcpy( char *dest, const char *src );

char *strchr( const char *s, int c );

char *strstr( const char *src, const char *sub );

注意函數的返回值不僅僅局限于指向變量的指針，也可以是指向函數的指針。初遇這種函數的聲明可能會痛苦一點兒，但練習兩三次應該是可以理解并掌握的。首先來看這個聲明：int (*function(int)) (double*, char); 要了解此聲明的含義，首先來看function(int)，將function聲明為一個函數，它帶有一個int型的形式參數，這個函數的返回值為一個指針，正是我們本將開頭講過的函數指針int (*) (double*, char);這個指針指向一個函數，此函數返回int型并帶有兩個分別是double*型和char型的形參。如果使用typedef可以將這個聲明簡化：

typedef  int (*ptf) (double*, char);

ptf  function( int );

要說明一下，對于typedef  int (*ptf) (double*, char); 注意不要用#define的思維來看待typedef，如果用#define的思維來看的話會以為(*ptf)(double*, char)是int的別名，但這樣的別名看起來好像又不是合法的名字，于是會處于迷茫狀態。實際上，上面的語句把ptf定義為一種函數指針類型的別名，它和函數指針類型int (*) (double*, char);等價，也就是說ptf現在也是一種類型。

3．函數指針和指針函數的混合使用

函數指針不僅可以作為返回值類型，還可以作為函數的形式參數，如果一個函數的形參和返回值都是函數指針，這個聲明看起來會更加復雜，例如：

void (*signal (int sig, void (*func) (int siga)) ) ( int siga );看上去確實有些惱人，我們來一步一步的分析。現在要分析的是signal，因為緊鄰signal的是優先級最高的括號，首先與括號結合，所以signal為一個函數，括號內為signal的兩個形參，一個為int型，一個為指向函數的指針。接下來從向左看，*表示指向某對象的指針，它所處的位置表明它是signal的返回值類型，現在可以把已經分析過的signal整體去掉，得到void (*) ( int siga )，很清晰了吧。又是一個函數指針，這個指針與signal形參表中的第二個參數類型一樣，都是指向接受一個int型形參且不返回任何值的函數的指針。同樣地，用typedef可以將這個聲明簡化：

typedef  int (*p_sig) (double*, char);

p_sig signal(int sig, p_sig func);

這個signal函數是C語言的庫函數，在signal.h中定義，用來處理系統中產生的信號，是UNIX/Linux編程中經常用到的一個函數，所以在此單獨拿出來講解一下。

4．函數指針數組

還有一種較為常用的關于函數指針的用法——函數指針數組。假設現在有一個文件處理程序，通過一個菜單按鈕來選擇相應的操作(打開文件，讀文件，寫文件，關閉文件)。這些操作都實現為函數且類型相同，分別為：

void open( );

void read( );

void write( );

void close( );

現在定義一個函數指針類型的別名PF：typedef void (*PF) ( );把以上4種操作取地址放入一個數組中，得到：

PF file_options[ ] = {

                 &open,

                 &read,

                 &write,

                 &close

};

這個數組中的元素都是指向不接受參數且不返回任何值的函數的指針，因此這是一個函數指針數組。接下來，定義一個函數指針類型的指針action并初始化為函數指針數組的第一個元素：PF* action = file_options;，如果不好理解，可以類比一下int ia[4] = {0, 1, 2, 3}; int *ip = ia;，這里PF相當于int，這樣應該比較好懂了。通過對指針action進行下標操作可以調用數組中的任一操作，如：action[2]( )會調用write操作，以此類推。在實際中，指針action可以和鼠標或者其他GUI對象相關聯，以達到相應的目的。

5．關于指針的復雜聲明

第4點中的函數指針數組采用了typedef來聲明，這是應該提倡的方法，因為它可讀性更高。如果不使用typedef，那么分析起來就會比較復雜，結果是void (*file_options[ ]) ( );對于C語言的復雜聲明我不想講太多，因為在實際中用到的機會并不多，并且推薦大家多用typedef來簡化聲明的復雜度。對于分析復雜聲明有一個極為有效的方法——右左法則。右左法則的大致描述為：從未定義的變量名開始閱讀聲明，先向右看，然后向左看。當遇到括號時就調轉閱讀的方向。括號內的所有內容都分析完畢就跳出括號。這樣一直繼續下去，直到整個聲明都被分析完畢。來分析一個的例子：int * (* (*fp) (int) ) [10]; 

閱讀步驟：

1．從未定義的變量名開始閱讀 -------------------------------------------- fp

2．往右看，什么也沒有，遇到了)，因此往左看，遇到一個* ------ 一個指向某對象的指針

3．跳出括號，遇到了(int) ----------------------------------- 一個帶一個int參數的函數

4．向左看，發現一個* --------------------------------------- （函數）返回一個指向某對象的指針

5．跳出括號，向右看，遇到[10] ------------------------------ 一個10元素的數組

6．向左看，發現一個* --------------------------------------- 一個指向某對象指針

7．向左看，發現int ----------------------------------------- int類型

所以fp是指向函數的指針,該函數返回一個指向數組的指針，此數組有10個int*型的元素。

對此我不再多舉例了，下面給出一些聲明，有興趣的朋友可以試著分析一下，答案我會在下一講中給出：

1．  int *( *( *a[5]) ( ) ) ( );

2．  void * (*b) ( char, int (*) ( ) );

3．  float ( *(*c[10]) (int*) ) [5]; 

4．  int ( *(*d)[2][3] ) [4][5];

5．  int (*(*(*e) ( int* ))[15]) (int*);

6．  int ( *(*f[4][5][6]) (int*) ) [10];

7．  int *(*(*(*g)( ))[10]) ( );