指针函数 vs 函数指针：C语言中的两个重要概念解析-优快云博客

在C语言的学习过程中，指针函数和函数指针是两个容易混淆但又极其重要的概念。理解它们不仅能帮助你写出更灵活的代码，还能让你更好地理解C语言的底层机制。今天，我们就来详细解析这两个概念。

什么是指针函数？

指针函数，顾名思义，就是返回指针的函数。它本质上是一个函数，只是它的返回值类型是一个指针（地址）。

基本语法

返回类型 *函数名(参数列表) {
    // 函数体
    return 指针;
}

示例分析

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// 指针函数示例：返回字符串的指针
char *get_greeting(int time) {
    // 注意：不能返回局部变量的地址！
    // char greeting[20]; // 错误！函数结束后内存会被释放
    
    // 正确做法：使用静态变量或动态分配内存
    static char greeting[20];
    
    if (time < 12) {
        strcpy(greeting, "Good morning!");
    } else if (time < 18) {
        strcpy(greeting, "Good afternoon!");
    } else {
        strcpy(greeting, "Good evening!");
    }
    
    return greeting; // 返回指针
}

int *create_array(int size) {
    // 动态分配内存，在堆上创建数组
    int *arr = (int *)malloc(size * sizeof(int));
    if (arr == NULL) {
        return NULL;
    }
    
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        arr[i] = i * i;
    }
    
    return arr; // 返回动态分配的内存的指针
}

int main() {
    char *msg = get_greeting(10);
    printf("%s\n", msg); // 输出: Good morning!
    
    int *numbers = create_array(5);
    if (numbers != NULL) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            printf("%d ", numbers[i]);
        }
        printf("\n");
        free(numbers); // 记得释放内存！
    }
    
    return 0;
}

使用指针函数的注意事项

不要返回局部变量的地址：函数执行完毕后，局部变量的内存会被释放
可以使用静态变量：静态变量的生命周期与程序相同
可以返回动态分配的内存：但调用者必须负责释放
可以返回字符串常量：字符串常量存储在只读区域

什么是函数指针？

函数指针是指指向函数的指针。它存储的是函数的入口地址，通过这个指针可以调用相应的函数。

基本语法

返回类型 (*指针变量名)(参数类型列表);

示例分析

#include <stdio.h>
#include <math.h>

// 一些示例函数
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int subtract(int a, int b) {
    return a - b;
}

int multiply(int a, int b) {
    return a * b;
}

int divide(int a, int b) {
    if (b != 0) {
        return a / b;
    }
    return 0;
}

// 使用函数指针作为参数
void calculate(int a, int b, int (*operation)(int, int)) {
    int result = operation(a, b);
    printf("结果: %d\n", result);
}

// 函数指针数组示例
int main() {
    // 声明一个函数指针
    int (*func_ptr)(int, int);
    
    // 让函数指针指向add函数
    func_ptr = add;
    printf("10 + 5 = %d\n", func_ptr(10, 5));
    
    // 让函数指针指向multiply函数
    func_ptr = multiply;
    printf("10 * 5 = %d\n", func_ptr(10, 5));
    
    // 使用函数指针作为参数
    calculate(20, 4, divide);
    
    // 函数指针数组 - 非常实用的技巧
    int (*operations[4])(int, int) = {add, subtract, multiply, divide};
    char *op_names[4] = {"加法", "减法", "乘法", "除法"};
    
    int x = 24, y = 6;
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        printf("%s: ", op_names[i]);
        calculate(x, y, operations[i]);
    }
    
    // 更复杂的例子：qsort回调函数
    int nums[] = {42, 17, 89, 5, 33, 21};
    int size = sizeof(nums) / sizeof(nums[0]);
    
    // 升序比较函数
    int compare_asc(const void *a, const void *b) {
        return (*(int*)a - *(int*)b);
    }
    
    // 降序比较函数
    int compare_desc(const void *a, const void *b) {
        return (*(int*)b - *(int*)a);
    }
    
    qsort(nums, size, sizeof(int), compare_asc);
    printf("升序排序: ");
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", nums[i]);
    }
    printf("\n");
    
    return 0;
}

函数指针的常见用途

回调函数：允许函数接受另一个函数作为参数
函数指针数组：实现类似"命令模式"的功能
动态函数调用：运行时决定调用哪个函数
插件/模块系统：动态加载库中的函数

指针函数 vs 函数指针：关键区别

特性	指针函数	函数指针
本质	函数	指针
声明重点	`类型 *函数名()`	`类型 (*指针名)()`
返回值	指针类型	通常没有直接返回值
用途	返回数据的地址	存储函数地址，用于调用函数
记忆技巧	首先是个函数	首先是个指针