非典型性C语言教程-1.5 函数指针

函数指针是非常重要的概念，后来的对象概念都依赖与函数指针的概念，比如C++对象的虚函数指针表，比如Java的接口，比如.Net的委托机制。

函数指针就是函数的入口地址。它的定义形式如下：
int (*pfun)(int);
这里定义了一个函数指针叫pfun，它指向的函数应该是有一个惨呼类型int，返回值是int。虽然C语言的函数指针可能带类型信息，但是这个类型信息没有什么很大用处，实际上整个C语言都没有什么类型信息，你可以在运行时很简单的改变C语言的类型信息。比如函数指针：
int (*pfun)(int);
你 可以把它指向标准函数printf。显然printf的函数类型是int (*printf)(char*,...)；而不是int(*pfun)(int);。C语言不会帮你进行类型检查，但是如果你把指针pfun指向 printf，然后通过pfun来调用printf会是一个未定义行为，未定义一般意味着程序崩溃。

这么定义函数指针的语法有点麻烦，当函数的申明很复杂时，会定义出一个很难看懂的东西，比如：
int* (*(*pfun)(int*))(int*);
这种定义就让人难以理解。合理的运用C语言的typedef特性就可以让函数指针的定义变得明确，提高代码的可读性。比如上面的定义我们首先定义：
typedef int* (*PFUN_1)(int*);
这样我们就定义了一个别名PFUN_1，PFUN_1是一个函数指针的类型，这种函数指针指向的函数有一个参数是int*，返回类型是int*。这样：
int* (*(*pfun)(int*))(int*);
就可以简化为：
PFUN_1 (*pfun)(int*);
即一个函数指针pfun它指向的函数的返回类型是一个PFUN_1，函数的参数是一个int*。同理可以进一步简化，定义typedef：
typedef PFUN_1 (*PFUN_2)(int*);
然后把pfun的定义简化为
PFUN_2 pfun；
Unix 中系统调用signal，就是一个参数是函数指针，返回值是函数指针的函数，它的定义就比较难懂。在Windows中动态加载DLL的API函数 GetProcAddress返回的也是一个函数指针，通常需要定义一个typedef，不然使用GetProcAddress的代码也是晦涩难懂。

使用函数指针就和使用函数基本是一样的。比如
pfun(&a);
为什么要用函数指针能，函数指针主要的用途就在OO编程中的多态。C++是OO语言，C语言不是，但是用C可以实现多态，C++实现多态的原理也是C的函数指针。

举个例子，C语言的标准库中有一个函数qsort。这个函数的申明是：

void qsort(
void *base,
size_t num,
size_t width,
int (__cdecl *compare )(const void *, const void *)
);

大家知道C语言是没有重载和模板机制的，如果你要写一个求两个数字中大的一个的函数，你必须写一个

double max(double x, double y)
{
return x>y?x:y;
}

short，char，int等类型都可以自动转换成double。但是如果你需要一个自定义的复数类型

struct complex
{
double real;
double img;
}

上 面这个函数就不好用了。排序函数也是一样，标准排序函数大部分内容都是一样的，选出枢轴，比较交换，递归，但是不同的数据元素有不同的比较方法。比如刚才 的复数，简单的用关系运算符就无法比较。为了写一个通用的快速排序版本，标准库的作者用了两个技巧。第一个就是void类型的指针，void类型可以指向 任何内存地址，只要参数width给出指向一个数据元素的大小就可以了。第二个就是函数指针int (__cdecl *compare )(const void *, const void *)，对于你自己定义的复合类型，你需要定义一个函数来进行比较，然后把这个函数通过指针的形式告诉标准库函数qsort，qsort就知道如何对数据类 型排序了。

比如现在我有一个复合类型struct complex的数组struct complex cAarray[100];我需要将它按模的大小排序。首先我要定义函数compare：

int compare (const void * _l, const void * _r)
{
struct complex* pl=_l;
struct complex* pr=_r;
double ml=  pl.real*pl.real+pl.img*pl.img;
double mr=  pr.real*pr.real+pr.img*pr.img;
if(ml>mr)return 1;
if(ml==mr)return 0;
if(ml

然后调用函数qsort：
qort(cArray, 100, sizoef(struct complex), compare );

实际上函数指针可以更改另一个函数的行为，这是它最重要的作用。