C函数指针代码实例

理解函数指针的基本概念

函数指针是指向函数的指针变量，可以像普通指针一样存储函数的地址。通过函数指针，可以动态调用不同的函数，实现回调机制、策略模式等灵活的设计。

#include <stdio.h>

void greet() {
    printf("Hello, World!\n");
}

int main() {
    void (*funcPtr)() = greet;
    funcPtr();  // 输出: Hello, World!
    return 0;
}

函数指针的声明与初始化

函数指针的声明需要明确函数的返回类型和参数列表。格式为：返回类型 (*指针名)(参数列表)。

#include <stdio.h>

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    int (*operation)(int, int) = add;
    printf("Sum: %d\n", operation(3, 5));  // 输出: Sum: 8
    return 0;
}

通过函数指针实现回调

函数指针常用于回调机制，允许将函数作为参数传递给其他函数。

#include <stdio.h>

void process(int a, int b, int (*callback)(int, int)) {
    printf("Result: %d\n", callback(a, b));
}

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

int main() {
    process(4, 5, multiply);  // 输出: Result: 20
    return 0;
}

函数指针数组

函数指针可以存储在数组中，便于批量调用不同的函数。

#include <stdio.h>

void func1() { printf("Function 1\n"); }
void func2() { printf("Function 2\n"); }
void func3() { printf("Function 3\n"); }

int main() {
    void (*funcArray[3])() = {func1, func2, func3};
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        funcArray[i]();
    }
    // 输出:
    // Function 1
    // Function 2
    // Function 3
    return 0;
}

函数指针与结构体结合

函数指针可以作为结构体的成员，实现类似面向对象的行为。

#include <stdio.h>

typedef struct {
    int (*calculate)(int, int);
} Calculator;

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

int main() {
    Calculator calc;
    calc.calculate = add;
    printf("Add: %d\n", calc.calculate(10, 5));  // 输出: Add: 15

    calc.calculate = subtract;
    printf("Subtract: %d\n", calc.calculate(10, 5));  // 输出: Subtract: 5
    return 0;
}

使用函数指针实现策略模式

通过函数指针动态切换算法，实现策略模式。

#include <stdio.h>

typedef int (*Strategy)(int, int);

int addStrategy(int a, int b) { return a + b; }
int multiplyStrategy(int a, int b) { return a * b; }

void executeStrategy(int a, int b, Strategy strategy) {
    printf("Result: %d\n", strategy(a, b));
}

int main() {
    executeStrategy(3, 4, addStrategy);        // 输出: Result: 7
    executeStrategy(3, 4, multiplyStrategy);  // 输出: Result: 12
    return 0;
}

函数指针的高级用法：返回函数指针

函数可以返回函数指针，进一步增加灵活性。

#include <stdio.h>

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

typedef int (*Operation)(int, int);

Operation getOperation(char op) {
    if (op == '+') return add;
    if (op == '-') return subtract;
    return NULL;
}

int main() {
    Operation operation = getOperation('+');
    printf("Addition: %d\n", operation(5, 3));  // 输出: Addition: 8

    operation = getOperation('-');
    printf("Subtraction: %d\n", operation(5, 3));  // 输出: Subtraction: 2
    return 0;
}

函数指针与动态链接库（DLL）

在动态链接库中使用函数指针加载和调用外部函数。

#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

int main() {
    void *handle = dlopen("./libexample.so", RTLD_LAZY);
    if (!handle) {
        fprintf(stderr, "%s\n", dlerror());
        return 1;
    }

    int (*dynamicFunc)(int, int) = dlsym(handle, "add");
    if (!dynamicFunc) {
        fprintf(stderr, "%s\n", dlerror());
        return 1;
    }

    printf("Dynamic Add: %d\n", dynamicFunc(3, 4));  // 假设输出: Dynamic Add: 7
    dlclose(handle);
    return 0;
}

函数指针的注意事项

• 类型匹配：函数指针必须与目标函数的返回类型和参数列表完全匹配。
• NULL检查：调用函数指针前应检查是否为NULL，避免段错误。
• 可读性：复杂的函数指针声明可使用typedef简化。

#include <stdio.h>

typedef void (*SimpleFunc)();

void example() { printf("Example\n"); }

int main() {
    SimpleFunc func = example;
    if (func != NULL) {
        func();  // 输出: Example
    }
    return 0;
}