学习笔记–C语言17–返回指针的函数与指向函数的指针

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    说明:这个C语言专题,是学习iOS开发的前奏。也为了让有面向对象语言开发经验的程序员,能够快速上手C语言。如果你还没有编程经验,或者对C语言、iOS开发不感兴趣,请忽略

    前言

    前面我们花了接近3个章节学习指针,应该都感受到指针的强大了吧。指针可以根据地址直接操作内存中的数据,使用得当的话,不仅能使代码量变少,还能优化内存管理、提升程序性能。关于指针的内容还非常多,比如指针数组、指向数组的指针、指向指针的指针,呵呵,看到这些名字是否都觉得头大了,不过我就暂时不在博客中讲解这些内容了,我只讲述在iOS开发中指针的最常见用法,比如这一章的内容----返回指针的函数指向函数的指针

     

    一、返回指针的函数

    指针也是C语言中的一种数据类型,因此一个函数的返回值肯定可以是指针类型的。

    返回指针的函数的一般形式为:类型名 * 函数名(参数列表)

    比如下面这个函数,返回一个指向char类型变量的指针

    复制代码
     1 // 将字符串str中的小写字母变成大写字母,并返回改变后的字符串
     2 // 注意的是:这里的参数要传字符串变量,不能传字符串常量
     3 char * upper(char *str) {
     4     // 先保留最初的地址。因为等会str指向的位置会变来变去的。
     5     char *dest = str;
     6     
     7     // 如果还不是空字符
     8     while (*str != '\0') {
     9         // 如果是小写字母
    10         if (*str >= 'a' && *str <= 'z') {
    11             // 变为大写字母。小写和大写字母的ASCII值有个固定的差值
    12             *str -= 'a' - 'A';
    13         }
    14         
    15         // 遍历下一个字符
    16         str++;
    17     }
    18     
    19     // 返回字符串
    20     return dest;
    21 }
    复制代码

    里面的代码我就不详细解释了,重点看第2行的定义形式。

    调用这个函数也非常简单:

    复制代码
    int main()
    {
        // 定义一个字符串变量
        char str[] = "lmj";
        
        // 调用函数
        char *dest = upper(str);
        
        printf("%s", dest);
        return 0;
    }
    复制代码

    输出结果:

     

    二、指向函数的指针

    看到这个标题,你可能觉得很诧异,指针竟然可以指向一个函数,那我就先解释一下为什么指针可以指向一个函数

    1.为什么指针可以指向一个函数

    函数作为一段程序,在内存中也要占据部分存储空间,它也有一个起始地址,即函数的入口地址。函数有自己的地址,那就好办了,我们的指针变量就是用来存储地址的。因此,可以利用一个指针指向一个函数。其中,函数名就代表着函数的地址

     

    2.指向函数的指针的定义

    定义的一般形式:函数的返回值类型 (*指针变量名)(形式参数1, 形式参数2, ...);

    注意:形式参数的变量名可以省略,甚至整个形式参数列表都可以省略

    复制代码
     1 #include <stdio.h>
     2 
     3 int sum(int a, int b) {
     4     return a + b;
     5 }
     6 
     7 int main()
     8 {
     9     // 定义一个指针变量p,指向sum函数
    10     int (*p)(int a, int b) = sum;
    11     // 或者 int (*p)(int, int) = sum;
    12     // 或者 int (*p)() = sum;
    13     
    14     // 利用指针变量p调用函数
    15     int result = (*p)(1, 3);
    16     // 或者 int result = p(1, 3);
    17     
    18     printf("%d", result);
    19     return 0;
    20 }
    复制代码

    * 首先在第3行定义了一个sum函数,接收2个int类型的参数,返回值类型为int

    * 然后在第10行定义了一个指向sum函数的指针变量p。注意p的定义形式:int (*p)(int a, int b),第1个int代表sum函数的返回值是int类型,然后*p是用括号()包住的,后面的int a和int b代表着sum函数的形参,其实完全可以省略。第10行、11行、12行都是可行

    * 在第15行,先利用*p取出指向的函数,再传入参数调用函数。也可以采用第16行中的做法,这样就跟调用普通函数没什么区别

    最后的输出结果:,毫无意外

     

    3.使用注意

    1> 由于这类指针变量存储的是一个函数的入口地址,所以对它们作加减运算(比如p++)是无意义的。难道p++就会指向下一个函数了?可笑至极!!没这回事。

    2> 返回指针的函数的定char *upper(char *str) 和 指向函数的指针的定义int (*p)(int a, int b)非常相似,使用时特别注意区分

    3> 指向函数的指针变量主要有两个用途:

    • 调用函数
    • 将函数作为参数在函数间传递。我这么一说,可能还不是很明白,举个例子。
    复制代码
     1 #include <stdio.h>
     2 
     3 // 减法运算
     4 int minus(int a, int b) {
     5     return a - b;
     6 }
     7 
     8 // 加法运算
     9 int sum(int a, int b) {
    10     return a + b;
    11 }
    12 
    13 // 这个counting函数是用来做a和b之间的计算,至于做加法还是减法运算,由函数的第1个参数决定
    14 void counting( int (*p)(int, int) , int a, int b) {
    15     int result = p(a, b);
    16     printf("计算结果为:%d\n", result);
    17 }
    18 
    19 int main()
    20 {
    21     // 进行加法运算
    22     counting(sum, 6, 4);
    23     
    24     // 进行减法运算
    25     counting(minus, 6, 4);
    26     
    27     return 0;
    28 }
    复制代码

    如果以后想再增加一种乘法运算,非常简单,根本不用修改counting函数的代码,只需要再增加一个乘法运算的函数

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

    然后counting(mul, 6, 4);就可以进行乘法运算了

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