C語言 - 第三十章 | 函式進階議題 - 函式指標
函式指標
程式在執行時，函式本身在記憶體中也佔有一個空間，而函式名稱本身也就是指向該空間位址的參考名稱，當呼叫函式名稱時，程式就會去執行該函式名稱所指向的記憶體空間中之指令。
一個函式型態由傳回值型態與參數列決定，不包括函式名稱，一個函式指標可指向具有相同型態的函式，也就是具有相同傳回值型態和參數列的函式。
簡單的示範，它以函式指標ptr來取得函式foo()的位址，使用它來呼叫函式，這與使用foo()來呼叫函式具有相同的作用，程式以整數方式顯示兩個的記憶體空間是相同的。
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| #include <stdio.h>
int foo();
int main() {
int (*ptr)() = foo;
foo();
ptr();
printf("address of foo:%p\n", foo);
printf("address of ptr:%p\n", ptr);
return 0;
}
int foo() {
puts("function pointer");
return 0;
}
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function pointer
function pointer
address of foo:001813CF
address of ptr:001813CF
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如果函式帶有參數，則函式指標本身的宣告也必須指定相同的參數型態與個數。
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| #include <stdio.h>
int foo1(int, int);
char foo2(int, char);
int main() {
int (*ptr1)(int, int) = foo1;
char (*ptr2)(int, char) = foo2;
ptr1(1, 2);
ptr2(3, 'c');
printf("address of foo1(int, int): %p\n", ptr1);
printf("address of foo2(int, char): %p\n", ptr2);
return 0;
}
int foo1(int n1, int n2) {
printf("foo1(int, int): %d\t%d\n", n1, n2);
return 0;
}
char foo2(int n, char c) {
printf("foo2(int, char): %d\t%c\n", n, c);
return c;
}
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foo1(int, int): 1 2
foo2(int, char): 3 c
address of foo1(int, int): 000213DE
address of foo2(int, char): 000213D9
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應用的例子，假設要撰寫一個排序sort()函式，希望排序時可以由大至小，也可以由小至大，比較簡單的作法是在sort()加上一個額外的參數，可以傳入常數或列舉，例如如果指定1的話就由大至小，指定0的話就由小至大，不過，這需要在函式中加上額外的判斷。
為了簡化sort()的撰寫，可以傳入一個函式位址，函式中就無需額外的判斷。
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void swap(int*, int*);
int ascending(int, int);
int descending(int, int);
void sort(int*, int, int (*)(int, int));
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#include "sort.h"
void swap(int *a, int *b) {
int t = *a;
*a = *b;
*b = t;
}
int ascending(int a, int b) {
return a > b;
}
int descending(int a, int b) {
return a < b;
}
void sort(int* arr, int length, int (*compare)(int, int)) {
int flag = 1;
for(int i = 0; i < length-1 && flag == 1; i++) {
flag = 0;
for(int j = 0; j < length-i-1; j++) {
if(compare(arr[j+1], arr[j])) {
swap(arr + j + 1, arr + j);
flag = 1;
}
}
}
}
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#include <stdio.h>
#include "sort.h"
void print_array(int*, int);
int main() {
int number1[] = {3, 5, 1, 6, 9};
sort(number1, 5, ascending);
printf("大的在前 ");
print_array(number1, 5);
int number2[] = {3, 5, 1, 6, 9};
sort(number2, 5, descending);
printf("小的在前 ");
print_array(number2, 5);
return 0;
}
void print_array(int *arr, int len) {
for(int i = 0; i < len; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
putchar('\n');
}
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大的在前 9 6 5 3 1
小的在前 1 3 5 6 9
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在函式中，不必理會傳入的實際函式，只要呼叫compare()就可以了，在這個例子中，sort.h中sort()的函式指標宣告有些難以閱讀，可以使用typedef，定義一個比較容易閱讀的名稱。
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typedef int (*CMP)(int, int);
void swap(int*, int*);
int ascending(int, int);
int descending(int, int);
void sort(int*, int, CMP);
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#include "sort.h"
void swap(int *a, int *b) {
int t = *a;
*a = *b;
*b = t;
}
int ascending(int a, int b) {
return a > b;
}
int descending(int a, int b) {
return a < b;
}
void sort(int* arr, int length, CMP compare) {
int flag = 1;
for(int i = 0; i < length-1 && flag == 1; i++) {
flag = 0;
for(int j = 0; j < length-i-1; j++) {
if(compare(arr[j+1], arr[j])) {
swap(arr + j + 1, arr + j);
flag = 1;
}
}
}
}
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重新使用typedef定義CMP名稱後，函式比較容易閱讀的多了。
也可以宣告函式指標陣列
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| int (*compare[10])(int, int);
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上面這個宣告產生具有10個元素的陣列，可以儲存10個sort函式型態的位址，不過這樣的宣告實在難以閱讀，可以使用typedef來改進。
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| typedef int (*CMP)(int, int);
CMP compare[10];
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可以看到這次的宣告比較容易閱讀了。
註：以上參考了
函式指標
