C之函數(shù)與指針（三十二）

        在 C 語言中的每個函數(shù)都有自己特定的類型，函數(shù)的類型由返回值，參數(shù)類型和參數(shù)個數(shù)共同決定。如 int add(int i, int j) 的類型為 int(int, int)；在 C 語言中通過 typedef 為函數(shù)類型重命名，如 typedef type name(parameter list)；例：typedef int f(int, int)；typedef void p(int)；

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        我們來講下函數(shù)指針，那么什么是函數(shù)指針呢？函數(shù)指針用于指向一個函數(shù)，函數(shù)名是執(zhí)行函數(shù)體的入口地址。可通過函數(shù)類型定義函數(shù)指針：FuncType* pointer；也可以直接定義：type(*pointer)(parameter list)；其中 pointer 為函數(shù)指針變量名，type 為所指函數(shù)的返回值類型，parameter list 為所指函數(shù)的參數(shù)類型列表。

        那么我們在嵌入式的筆試面試中經(jīng)常遇到：如何使用 C 語言直接跳轉(zhuǎn)到某個固定的地址處開始執(zhí)行？這個問題咋一看感覺無解啊，但其實我們仔細想想，還是有辦法的。就是通過函數(shù)指針來實現(xiàn)的，我們在前面講過函數(shù)名是執(zhí)行函數(shù)的入口地址，那么我們是否可以通過函數(shù)指針來指向這個地址呢？當(dāng)然可以啦，這就實現(xiàn)了直接跳轉(zhuǎn)到一個固定的地址處開始執(zhí)行。

        下來我們以代碼為例進行分析，代碼如下

#include <stdio.h>

typedef int(FUNC)(int);

int test(int i)
{
    return i * i;
}

void f()
{
    printf("Call f()...\n");
}

int main()
{
    FUNC* pt = test;
    void(*pf)() = &f;
    
    printf("pf = %p\n", pf);
    printf("f = %p\n", f);
    printf("&f = %p\n", &f);
    
    pf();
    
    (*pf)();
    
    printf("Function pointer call: %d\n", pt(2));
    
    return 0;
}

        我們來分析下這個代碼，我們在第3行定義了 FUNC 為 int(int) 型的。所以我們在第17行用它這種類型的指針來指向函數(shù) test 是不會出錯的，第18行定義的指針 pf 也是如此。接下來我們打印三個地址值，理論上三個值應(yīng)該一樣，因為他們都是在打印函數(shù) f 的入口地址。接著第24行的 pf() 相當(dāng)于調(diào)用了 f()，第26行也相當(dāng)于調(diào)用了 f()。最后打印了 pt(2) 相當(dāng)于 test(2) ，會打印出 4。我們來看看編譯結(jié)果

C之函數(shù)與指針（三十二）

        接下來我們來講下回調(diào)函數(shù)。那么什么是回調(diào)函數(shù)呢？它是利用函數(shù)指針實現(xiàn)的一種調(diào)用機制。回調(diào)函數(shù)原理是：a> 調(diào)用者不知道具體事件發(fā)生時才需要調(diào)用具體函數(shù)；b> 被調(diào)函數(shù)不知道何時被調(diào)用，只知道需要完成的任務(wù)；c> 當(dāng)具體事件發(fā)生時，調(diào)用者通過函數(shù)指針調(diào)用具體函數(shù)。回調(diào)機制中的調(diào)用者和被調(diào)函數(shù)互不依賴。

        下來我們以代碼為例進行分析，代碼如下

#include <stdio.h>

typedef int(*Weapon)(int);

void fight(Weapon wp, int arg)
{
    int result = 0;
    
    printf("Fight boss!\n");
    
    result = wp(arg);
    
    prinf("Boss loss: %d\n", result);
}

int knife(int n)
{
    int ret = 0;
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<n; i++)
    {
        printf("Knife attack: %d\n", 1);
        ret++;
    }
    
    return ret;
}

int sword(int n)
{
    int ret = 0;
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<n; i++)
    {
        printf("Sword attack: %d\n", 5);
        ret += 5;
    }
    
    return ret;
}

int gun(int n)
{
    int ret = 0;
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<n; i++)
    {
        printf("Gun attack: %d\n", 10);
        ret += 10;
    }
    
    return ret;
}

int main()
{
    fight(knife, 3);
    fight(sword, 4);
    fight(gun, 5);
    
    return 0;
}

        我們這份代碼是利用了游戲中打老怪的思想，我們打老怪時不知道用的是什么武器。所以只能通過函數(shù)指針來調(diào)用具體的函數(shù)，也就是所謂的武器。然后我們定義了小刀、劍和槍三種武器，在主函數(shù)中打老怪的時候分別調(diào)用了三種武器。我們來看看編譯結(jié)果

C之函數(shù)與指針（三十二）

        我們發(fā)現(xiàn)用小刀的***力最低，用槍的***力最高。通過這個示例代碼，我們很好地詮釋了回調(diào)函數(shù)的原理。通過本節(jié)對函數(shù)指針的學(xué)習(xí)，總結(jié)如下：1、C 語言中的函數(shù)都有特定的類型；2、可以使用函數(shù)類型定義函數(shù)指針；3、函數(shù)指針是實現(xiàn)回調(diào)機制的關(guān)鍵技術(shù)，通過函數(shù)指針可以在 C 程序中實現(xiàn)固定地址跳轉(zhuǎn)。

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