C之函数与指针（三十二）

        在 C 语言中的每个函数都有自己特定的类型，函数的类型由返回值，参数类型和参数个数共同决定。如 int add(int i, int j) 的类型为 int(int, int)；在 C 语言中通过 typedef 为函数类型重命名，如 typedef type name(parameter list)；例：typedef int f(int, int)；typedef void p(int)；

        我们来讲下函数指针，那么什么是函数指针呢？函数指针用于指向一个函数，函数名是执行函数体的入口地址。可通过函数类型定义函数指针：FuncType* pointer；也可以直接定义：type(*pointer)(parameter list)；其中 pointer 为函数指针变量名，type 为所指函数的返回值类型，parameter list 为所指函数的参数类型列表。

        那么我们在嵌入式的笔试面试中经常遇到：如何使用 C 语言直接跳转到某个固定的地址处开始执行？这个问题咋一看感觉无解啊，但其实我们仔细想想，还是有办法的。就是通过函数指针来实现的，我们在前面讲过函数名是执行函数的入口地址，那么我们是否可以通过函数指针来指向这个地址呢？当然可以啦，这就实现了直接跳转到一个固定的地址处开始执行。

        下来我们以代码为例进行分析，代码如下

#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;
}

        我们来分析下这个代码，我们在第3行定义了 FUNC 为 int(int) 型的。所以我们在第17行用它这种类型的指针来指向函数 test 是不会出错的，第18行定义的指针 pf 也是如此。接下来我们打印三个地址值，理论上三个值应该一样，因为他们都是在打印函数 f 的入口地址。接着第24行的 pf() 相当于调用了 f()，第26行也相当于调用了 f()。最后打印了 pt(2) 相当于 test(2) ，会打印出 4。我们来看看编译结果

        接下来我们来讲下回调函数。那么什么是回调函数呢？它是利用函数指针实现的一种调用机制。回调函数原理是：a> 调用者不知道具体事件发生时才需要调用具体函数；b> 被调函数不知道何时被调用，只知道需要完成的任务；c> 当具体事件发生时，调用者通过函数指针调用具体函数。回调机制中的调用者和被调函数互不依赖。

        下来我们以代码为例进行分析，代码如下

#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;
}

        我们这份代码是利用了游戏中打老怪的思想，我们打老怪时不知道用的是什么武器。所以只能通过函数指针来调用具体的函数，也就是所谓的武器。然后我们定义了小刀、剑和枪三种武器，在主函数中打老怪的时候分别调用了三种武器。我们来看看编译结果

        我们发现用小刀的***力最低，用枪的***力最高。通过这个示例代码，我们很好地诠释了回调函数的原理。通过本节对函数指针的学习，总结如下：1、C 语言中的函数都有特定的类型；2、可以使用函数类型定义函数指针；3、函数指针是实现回调机制的关键技术，通过函数指针可以在 C 程序中实现固定地址跳转。

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