C函數(shù)指針與回調(diào)函數(shù)

一、函數(shù)指針

    簡單聲明一個函數(shù)指針并不意味著它馬上就可以使用，和其它指針一樣，對函數(shù)指針執(zhí)行簡接訪問之前必須把它初始化為指向某一個函數(shù)。

int f(int);

int (*pf)(int)=&f;

    第二個聲明創(chuàng)建了函數(shù)指針pf,并把它初始化為指向函數(shù)f。函數(shù)指針的初始化也可以通過一條賦值語句完成。在函數(shù)指針的初始化之前具有f的原型是很重要的，否則編譯器就無法檢查f的類型是否與pf所指向的類型一致。

   初始化表達(dá)式中的&操作符是可選的，因為函數(shù)名被使用時總是由編譯器把它轉(zhuǎn)換為函數(shù)指針。&操作符只是顯示地說明了編譯器將隱式執(zhí)行的任務(wù)。

    在函數(shù)指針被聲明并且初始化之后，我們就可以使用三種方式調(diào)用函數(shù)：

    int ret;

    ret=f(30);

    ret=(*pf)(30);

    ret=pf(30);

第一條語句簡單的使用名字調(diào)用函數(shù)f，但它的執(zhí)行過程可能和我們想的不太一樣。函數(shù)名f首先被轉(zhuǎn)換為一個函數(shù)指針，該指針指定函數(shù)在內(nèi)存中的位置。然后，函數(shù)調(diào)用操作符調(diào)用該函數(shù)，執(zhí)行開始于這個地址的代碼。

第二條語句對pf執(zhí)行簡接訪問操作，它把函數(shù)指針轉(zhuǎn)換為一個函數(shù)名。這個轉(zhuǎn)換并不是真正需要的，因為編譯器在執(zhí)行函數(shù)調(diào)用操作符之前又會把它轉(zhuǎn)換回去。不過，這條語句的效果和第一條語句是完全一樣的。

第三條語句和前兩條語句的效果是一樣的。簡接訪問并非必需，因為編譯器需要的是一個函數(shù)指針。這個例子顯示了函數(shù)指針通常是如何使用的。

    那么什么時候我們應(yīng)該使用函數(shù)指針呢。兩個最常見的用途是把函數(shù)指針作為參數(shù)傳遞給函數(shù)以及用于轉(zhuǎn)換表。

二、回調(diào)函數(shù)

    回調(diào)函數(shù)，顧名思義，就是使用者自己定義一個函數(shù)，使用者自己實現(xiàn)這個函數(shù)的程序內(nèi)容，然后把這個函數(shù)作為參數(shù)傳入別人（或系統(tǒng)）的函數(shù)中，由別人（或系統(tǒng)）的函數(shù)在運(yùn)行時來調(diào)用的函數(shù)。函數(shù)是你實現(xiàn)的，但由別人（或系統(tǒng)）的函數(shù)在運(yùn)行時通過參數(shù)傳遞的方式調(diào)用，這就是所謂的回調(diào)函數(shù)。簡單來說，就是由別人的函數(shù)運(yùn)行期間來回調(diào)你實現(xiàn)的函數(shù)。

    在系統(tǒng)編程的角度：當(dāng)程序跑起來時，一般情況下，應(yīng)用程序（application program）會時常通過API調(diào)用庫里所預(yù)先備好的函數(shù)。但是有些庫函數(shù)（library function）卻要求應(yīng)用先傳給它一個函數(shù)，好在合適的時候調(diào)用，以完成目標(biāo)任務(wù)。這個被傳入的、后又被調(diào)用的函數(shù)就稱為回調(diào)函數(shù)（callback function）。

    使用函數(shù)指針的一個例子就是回調(diào)函數(shù)。

例如如下函數(shù)：

Node* search_ist(Node *node,void const *value,int (*compare)(void const *,void const *))

{

    while(node(!=NULL){

        if(compare(&node->value,value) ==0)

            {

                break;

            }

        node=node->link;

    }

    return node;

}

    這是一個類型無關(guān)的鏈表查找，其中參數(shù)函數(shù)指針?biāo)赶虻暮瘮?shù)用于比較存儲于鏈表中類型的值。

在上邊的函數(shù)中我們把一個函數(shù)指針作為參數(shù)傳遞給其它函數(shù)，后者將回調(diào)用戶的函數(shù)。任何時候，如果我們所編寫的函數(shù)必須能夠在不同的時刻執(zhí)行不同類型的工作或者執(zhí)行只能由函數(shù)調(diào)用者的工作，都可以使用這個技巧。許多窗口系統(tǒng)使用回調(diào)函數(shù)鏈接多個動作，如拖曳鼠標(biāo)和點(diǎn)擊按鈕來指定用戶程序中某個特定函數(shù)。

同樣也可以這樣使用,在一個特定的鏈表中進(jìn)行查找：

int compare_ints(void const *a,void const *b)

{

    if(*(int)a == *(int *)b)

        return 0;

    else 

        return 1;

}

    這個函數(shù)可以像下面這樣使用：

    desired_node=search_list(root,&desired_value,compare_ints);

    如果想在一個字符串鏈表中進(jìn)行查找，也可以這樣：

    desired_node=search_list(root,"desired_value",strcmp);

    不過有的編譯器可能會發(fā)出警告，因為strcmp的參數(shù)被聲明為char*而不是void*;

三、轉(zhuǎn)換表

如果有如下代碼：

switch(oper){

case ADD:

    result=add(op1,op2);

    break;

case SUB:

    result=sub(op1,op2);

    break;

case MUL:

    result=mul(op1,op2);

    break;

case DIV:

    result=div(op1,op2);

    break;

...

    對于一個具有上百個操作符計算器而言，這條switch語句將會非常之長。

為了使用switch語句，表示操作符的代碼必須是整數(shù)。如果它們是從零開始的整數(shù)，我們可以使用轉(zhuǎn)換表來完成相同的任務(wù)。轉(zhuǎn)換表就是一個函數(shù)指針數(shù)組。

    創(chuàng)建一個轉(zhuǎn)換表需要兩個步驟。首先，聲明并初始化一個函數(shù)指針數(shù)組。函數(shù)的原型必須出現(xiàn)在這個數(shù)組的聲明之前。

double add{double,double};

double sub{double,double};

double mul{double,double};

double div{double,double};

...

double (*oper_func[])(double,double)={

    add,sub,mul,div,...

};

初始化列表中各個函數(shù)的正確順序取決于程序中用于表示每個操作符的×××代碼。這個例子中假定ADD是0,SUB是1,MUL是2,DIV是3，以此類推。

    第二個步驟是用下面這條語句替換前面整條switch語句。

    result=oper_func[oper](op1,op2);

oper從數(shù)組中選擇正確的函數(shù)指針，而函數(shù)調(diào)用操作符將執(zhí)行這個函數(shù)。