函数指针数组的用途

引言

在代码中，我们可以直接调用函数，那么为什么还要运用函数指针数组呢？

解答：在代码中，虽然可以直接调用函数，但使用函数指针数组有许多独特的优势，以下从多个方面详细解释使用函数指针数组的原因

1. 实现多态性

在不使用面向对象编程的多态机制时，函数指针数组可以模拟多态行为。多态允许不同的函数以统一的方式被调用，提高代码的灵活性和可扩展性。

示例代码：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include <stdio.h> 

// 定义不同的函数 
void color1() {
    printf("This  color is red.\n");
}

void color2() {
    printf("This color is cyan.\n");
}

void color3() {
    printf("This color is gray.\n");
}

int main() {
    // 定义函数指针数组 
    void (*colors[])() = { color1, color2, color3 };
    int choice = 0;

    printf("Enter a number between 0 and 2: ");
    scanf("%d", &choice);

    // 根据用户输入调用相应的函数 
    if (choice >= 0 && choice < 3) {
        colors[choice]();
    }
    else {
        printf("Invalid choice.\n");
    }

    return 0;
}

解释：
在这个例子中，通过函数指针数组 func，可以根据用户的输入动态地选择调用不同的函数，实现了简单的多态效果。

2. 简化代码逻辑

当需要根据不同的条件调用不同的函数时，使用函数指针数组可以避免大量的 if-else 或 switch 语句，使代码更加简洁和易于维护。

示例代码：

a.switch语句版

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include<stdio.h>

void meun()
{
	printf("*************************\n");
	printf("*****1.sum    2.sub******\n");
	printf("*****3.mul    4.div******\n");
	printf("*****0.exit       *******\n");
	printf("*************************\n");
}

int Sum(int x, int y)
{
	return x + y;
}

int Sub(int x, int y)
{
	return x - y;
}

int Mul(int x, int y)
{
	return x * y;
}

int Div(int x, int y)
{
	return x / y;
}

int main()
{
	int input = 0;
	int x = 0;
	int y = 0;
	int ret = 0;
	do
	{
		meun();
		printf("请选择计算模式：");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			printf("请输入两个操作数:");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret=Sum(x, y);
			printf("%d\n", ret);
			break;
		case 2:
			printf("请输入两个操作数:");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret=Sub(x, y);
			printf("%d\n", ret);
			break;
		case 3:
			printf("请输入两个操作数:");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret=Mul(x, y);
			printf("%d\n", ret);
			break;
		case 4:
			printf("请输入两个操作数:");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret=Div(x, y);
			printf("%d\n", ret);
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏");
			break;
		default:
			printf("选择错误，请重新选择");
			break;
		}
	} while (input);
	return 0;
}
 

b.函数指针数组

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include<stdio.h>

void meun()
{
	printf("*************************\n");
	printf("*****1.sum    2.sub******\n");
	printf("*****3.mul    4.div******\n");
	printf("*****0.exit       *******\n");
	printf("*************************\n");
}

int Sum(int x, int y)
{
	return x + y;
}

int Sub(int x, int y)
{
	return x - y;
}

int Mul(int x, int y)
{
	return x * y;
}

int Div(int x, int y)
{
	return x / y;
}

int (*pf[5])(int, int) = { NULL, Sum, Sub, Mul, Div };

int main()
{
	int input = 0;
	int x = 0;
	int y = 0;
	int ret = 0;
	do
	{
		meun();
		printf("请选择计算模式：");
		scanf("%d", &input);
			if (input == 0)
	   		{
	   			printf("退出计算器\n");
	   			break;
	   		}
	   		else if (input>=1 &&input<=4)
	   		{
	   			printf("请输入两个操作数:>");
	   			scanf("%d %d", &x, &y);
	   			ret = pf[input](x, y);
	   			printf("%d\n", ret);
	   		}
	   		else
	   		{
	   			printf("选择错误,请重新选择\n");
	   		}
	}while (input);
	return 0;
}

解释：
如果不使用函数指针数组，需要使用 switch 语句来根据用户的选择调用不同的函数，代码会变得冗长。使用函数指针数组可以简化代码逻辑，提高代码的可读性。

3. 动态调用函数

在某些情况下，需要在运行时动态地决定调用哪个函数，函数指针数组可以方便地实现这一点。

示例代码：

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
 
// 定义不同的函数 
void hello() { 
    printf("Hello!\n"); 
} 
 
void goodbye() { 
    printf("Goodbye!\n"); 
} 
 
int main() { 
    // 定义函数指针数组 
    void (*func_array[])(void) = {hello, goodbye}; 
    int random_index = rand() % 2; 
 
    // 动态调用函数 
    func_array[random_index](); 
 
    return 0; 
} 

解释：
在这个例子中，使用 rand() 函数随机生成一个索引，然后根据该索引动态地调用函数指针数组中的函数。

4. 实现回调机制

函数指针数组可以用于实现回调机制，允许在特定事件发生时调用不同的处理函数。

示例代码：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include<stdio.h>

//定义回调函数
void Print1to100()
{
	int i = 0;
	for (i = 1;i <= 100;i++)
	{
		printf("%3d ", i);
	}
}

//中间函数
void Do(void (*thing)())
{
	thing();
}

int main()
{
	Do(Print1to100);
	return 0;
}

解释：

回调函数就是利用中间函数将多个函数通过中间函数来调用，回调函数可以丰富我们的代码