深入学习C语言中的函数指针和左右法则

 更新时间:2015年08月10日 09:21:47   作者:zinss26914  
这篇文章主要介绍了深入学习C语言中的函数指针和左右法则,左右法则是一种常用的C指针声明,需要的朋友可以参考下

通常的函数调用
    一个通常的函数调用的例子:

//自行包含头文件
void MyFun(int x); //此处的申明也可写成:void MyFun( int );

int main(int argc, char* argv[])
{
  MyFun(10); //这里是调用MyFun(10);函数

   return 0;
}

void MyFun(int x) //这里定义一个MyFun函数
{
  printf(“%d\n”,x);
}

    这个MyFun函数是一个无返回值的函数,它并不完成什么事情。这种调用函数的格式你应该是很熟悉的吧!看主函数中调用MyFun函数的书写格式:
MyFun(10);
    我们一开始只是从功能上或者说从数学意义上理解MyFun这个函数,知道MyFun函数名代表的是一个功能(或是说一段代码)。
    直到——
    学习到函数指针概念时。我才不得不在思考:函数名到底又是什么东西呢?
    (不要以为这是没有什么意义的事噢!呵呵,继续往下看你就知道了。)

函数指针变量的申明
    就象某一数据变量的内存地址可以存储在相应的指针变量中一样,函数的首地址也以存储在某个函数指针变量里的。这样,我就可以通过这个函数指针变量来调用所指向的函数了。
    在C系列语言中,任何一个变量,总是要先申明,之后才能使用的。那么,函数指针变量也应该要先申明吧?那又是如何来申明呢?以上面的例子为例,我来申明一个可以指向MyFun函数的函数指针变量FunP。下面就是申明FunP变量的方法:
void (*FunP)(int) ;   //也可写成void (*FunP)(int x);
    你看,整个函数指针变量的申明格式如同函数MyFun的申明处一样,只不过——我们把MyFun改成(*FunP)而已,这样就有了一个能指向MyFun函数的指针FunP了。(当然,这个FunP指针变量也可以指向所有其它具有相同参数及返回值的函数了。)

通过函数指针变量调用函数
    有了FunP指针变量后,我们就可以对它赋值指向MyFun,然后通过FunP来调用MyFun函数了。看我如何通过FunP指针变量来调用MyFun函数的:

//自行包含头文件
void MyFun(int x); //这个申明也可写成:void MyFun( int );
void (*FunP)(int ); //也可申明成void(*FunP)(int x),但习惯上一般不这样。

int main(int argc, char* argv[])
{
  MyFun(10); //这是直接调用MyFun函数
  FunP=&MyFun; //将MyFun函数的地址赋给FunP变量
  (*FunP)(20); //这是通过函数指针变量FunP来调用MyFun函数的。
}

void MyFun(int x) //这里定义一个MyFun函数
{
  printf(“%d\n”,x);
}

    请看黑体字部分的代码及注释。
    运行看看。嗯,不错,程序运行得很好。
    哦,我的感觉是:MyFun与FunP的类型关系类似于int 与int *的关系。函数MyFun好像是一个如int的变量(或常量),而FunP则像一个如int *一样的指针变量。

int i,*pi;
pi=&i;  //与FunP=&MyFun比较。

    (你的感觉呢?)
    呵呵,其实不然——

调用函数的其它书写格式
函数指针也可如下使用,来完成同样的事情:

//自行包含头文件
void MyFun(int x); 
void (*FunP)(int ); //申明一个用以指向同样参数,返回值函数的指针变量。

int main(int argc, char* argv[])
{
  MyFun(10); //这里是调用MyFun(10);函数
  FunP=MyFun; //将MyFun函数的地址赋给FunP变量
  FunP(20); //这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。

   return 0;
}

void MyFun(int x) //这里定义一个MyFun函数
{
  printf(“%d\n”,x);
}

我改了黑体字部分(请自行与之前的代码比较一下)。
运行试试,啊!一样地成功。
咦?

FunP=MyFun;

可以这样将MyFun值同赋值给FunP,难道MyFun与FunP是同一数据类型(即如同的int 与int的关系),而不是如同int 与int*的关系了?(有没有一点点的糊涂了?)
看来与之前的代码有点矛盾了,是吧!所以我说嘛!
请容许我暂不给你解释,继续看以下几种情况(这些可都是可以正确运行的代码哟!):
代码之三:

int main(int argc, char* argv[])
{
  MyFun(10); //这里是调用MyFun(10);函数
  FunP=&MyFun; //将MyFun函数的地址赋给FunP变量
  FunP(20); //这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。

   return 0;
}

代码之四:

int main(int argc, char* argv[])
{
  MyFun(10); //这里是调用MyFun(10);函数
  FunP=MyFun; //将MyFun函数的地址赋给FunP变量
  (*FunP)(20); //这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。

   return 0;
}

真的是可以这样的噢!
(哇!真是要晕倒了!)
还有呐!看——

int main(int argc, char* argv[])
{
  (*MyFun)(10); //看,函数名MyFun也可以有这样的调用格式

   return 0;
}

你也许第一次见到吧:函数名调用也可以是这样写的啊!(只不过我们平常没有这样书写罢了。)
那么,这些又说明了什么呢?
呵呵!假使我是“福尔摩斯”,依据以往的知识和经验来推理本篇的“新发现”,必定会由此分析并推断出以下的结论:
1. 其实,MyFun的函数名与FunP函数指针都是一样的,即都是函数指针。MyFun函数名是一个函数指针常量,而FunP是一个函数数指针变量,这是它们的关系。
2. 但函数名调用如果都得如(*MyFun)(10);这样,那书写与读起来都是不方便和不习惯的。所以C语言的设计者们才会设计成又可允许MyFun(10);这种形式地调用(这样方便多了并与数学中的函数形式一样,不是吗?)。
3. 为统一起见,FunP函数指针变量也可以FunP(10)的形式来调用。
4. 赋值时,即可FunP=&MyFun形式,也可FunP=MyFun。
上述代码的写法,随便你爱怎么着!
请这样理解吧!这可是有助于你对函数指针的应用喽!
最后——
补充说明一点:在函数的申明处:

void MyFun(int );  //不能写成void (*MyFun)(int )。
void (*FunP)(int );  //不能写成void FunP(int )。

(请看注释)这一点是要注意的。

定义某一函数的指针类型:
就像自定义数据类型一样,我们也可以先定义一个函数指针类型,然后再用这个类型来申明函数指针变量。
我先给你一个自定义数据类型的例子。

typedef int* PINT; //为int* 类型定义了一个PINT的别名
int main()
{
 int x;
 PINT px=&x; //与int * px=&x;是等价的。PINT类型其实就是int * 类型
 *px=10; //px就是int*类型的变量 
 return 0;
}

根据注释,应该不难看懂吧!(虽然你可能很少这样定义使用,但以后学习Win32编程时会经常见到的。)
下面我们来看一下函数指针类型的定义及使用:(请与上对照!)

//自行包含头文件
void MyFun(int x); //此处的申明也可写成:void MyFun( int );
typedef void (*FunType)(int ); //这样只是定义一个函数指针类型
FunType FunP; //然后用FunType类型来申明全局FunP变量

int main(int argc, char* argv[])
{
//FunType FunP; //函数指针变量当然也是可以是局部的 ,那就请在这里申明了。 
  MyFun(10); 
  FunP=&MyFun; 
  (*FunP)(20); 

   return 0;
}

void MyFun(int x) 
{
  printf(“%d\n”,x);
}

看黑体部分:
首先,在void (*FunType)(int ); 前加了一个typedef 。这样只是定义一个名为FunType函数指针类型,而不是一个FunType变量。
然后,FunType FunP;  这句就如PINT px;一样地申明一个FunP变量。
其它相同。整个程序完成了相同的事。
这样做法的好处是:
有了FunType类型后,我们就可以同样地、很方便地用FunType类型来申明多个同类型的函数指针变量了。如下:

FunType FunP2;
FunType FunP3;
//……

函数指针作为某个函数的参数
既然函数指针变量是一个变量,当然也可以作为某个函数的参数来使用的。所以,你还应知道函数指针是如何作为某个函数的参数来传递使用的。
给你一个实例:
要求:我要设计一个CallMyFun函数,这个函数可以通过参数中的函数指针值不同来分别调用MyFun1、MyFun2、MyFun3这三个函数(注:这三个函数的定义格式应相同)。
实现:代码如下:

//自行包含头文件 
void MyFun1(int x); 
void MyFun2(int x); 
void MyFun3(int x); 
typedef void (*FunType)(int ); //②. 定义一个函数指针类型FunType,与①函数类型一至
void CallMyFun(FunType fp,int x);

int main(int argc, char* argv[])
{
  CallMyFun(MyFun1,10); //⑤. 通过CallMyFun函数分别调用三个不同的函数
  CallMyFun(MyFun2,20); 
  CallMyFun(MyFun3,30); 
}
void CallMyFun(FunType fp,int x) //③. 参数fp的类型是FunType。
{
 fp(x);//④. 通过fp的指针执行传递进来的函数,注意fp所指的函数是有一个参数的
}
void MyFun1(int x) // ①. 这是个有一个参数的函数,以下两个函数也相同
{
  printf(“函数MyFun1中输出:%d\n”,x);
}
void MyFun2(int x) 
{
  printf(“函数MyFun2中输出:%d\n”,x);
}
void MyFun3(int x) 
{
  printf(“函数MyFun3中输出:%d\n”,x);
}

输出结果:略

分析:(看我写的注释。你可按我注释的①②③④⑤顺序自行分析。)
 
以上部分为转载网友所述。原文地址为:http://blog.pfan.cn/whyhappy/6030.html
 
 
地址跳转
void(*reset)(void)= (void(*)(void))0。
  void(*reset)(void)就是函数指针定义,(void(*)(void))0是强制类型转换操作,将数值“0”强制转换为函数指针地址“0”。
  通过调用reset()函数,程序就会跳转到程序执行的“0”地址处重新执行。在一些其他高级单片机Bootloader中,如NBoot、UBoot、EBoot,经常通过这些Bootloader进行下载程序,然后通过函数指针跳转到要执行程序的地址处。
1   void (*theUboot)(void);
    。。。。
    theUboot = (void (*)(void))(0x30700000);
    theUboot();
    。。。。。
2   (*(void (*)(void))(0x30700000))();
强制类型转换,将一个绝对地址转换为一个函数指针,并调用这个函数以跳转到前面提到的绝对地址.
翻译成汇编就是:
mov r0,0x30700000;
mov pc,r0
对于(*(void (*)(void))(0x30700000))();
可以这样理解
首先(void( * )(void) )是一个强制类型转换符,他将后面的0x30700000这个无符号整数强制转化为一个函数指针,该函数指针所指向的函数入口参数为 void,返回值也是void 。 如果到这步你看懂了,那么设(void (*)(void))(0x30700000)为 fp; 那么上面的表达式就可以简化为 (*fp)();   OK,这下就清楚了吧,我们将上面转化好的函数指针进行引用(也就是调用函数指针指向的函数)。
 

右左法则

c语言有复杂的指针声明,都是由各种声明嵌套构成的。各大公司的笔试题里经常会出现理解复杂指针声明,右左法则是一个著名又常用的方法。
The right-left rule : start reading the declaration from the innermost parentheses, go rigtht, and then go left. when you encounter parentheses, the direction should be reversed. Once everything in the parentheses has been parsed, jump out of it. Continue till the whole declaration has been parsed.

右左规则:首先从最里面的括号看起,然后往右看,再往左看。每当遇到圆括号时,就应该掉转阅读方向。一旦解析完圆括号里面所有的东西,就跳出圆括号。重复这个过程直到整个声明解析完毕。

原文作者对这里进行了修正:应该是从未定义的标识符开始阅读,而不是从括号读起,之所以是未定义的标识符,是因为一个声明里可能有多个标识符,但未定义的标识符只会有一个

示例

  int (*func) (int *p); 


首先找到未定义标识符,就是func,它的外面有一对圆括号,而且左边是一个*,这说明func是一个指针。然后跳出括号,看右边,也是一个括号,这说明(*func)是一个函数,而func是一个指向这类函数的指针,也就是一个函数指针。这类函数具有int*类型的参数,返回值类型是int

  int (*func)(int *p, int (*f)(int *)); 


func被一对括号包含,且左边有一个*号,说明func是一个指针,然后跳出这个圆括号,先看右边,也是一个圆括号,说明func是一个函数指针。这类函数具有int *和 int (*)(int *)这样的形参,返回值是int。对于int (*f)(int *)的形参,分析方法跟func是一致的

  int (*func[5])(int *p); 


func右边是一个[]运算符,说明func是一个具有5个元素的数组,func的左边有一个*,说明func的元素是指针,要注意这里的*不是修饰func的,而是修饰func[5]的,原因是[]运算符的优先级比*高,func先跟[]结合,因此*修饰的是func[5].跳出这个括号,看右边,也是一对圆括号,说明func数组的元素是函数类型的指针,它指向的函数具有int*类型的形参,返回值类型是int

  int (*(*func)[5])(int *p); 


func被一对圆括号包围,左边又有一个*,那么func是一个指针,跳出括号,右边是一个[]运算符号,说明func是一个指向数组的指针,现在往左看,左边有一个*号,说明这个数组的元素是指针,再跳出括号,向右看,右边又有一个括号,说明这个数组的元素是指向函数的指针。总结一下就是:func是一个指向数组的指针,这个数组的元素是函数指针,这些指针具有int *形参,返回值为int类型的函数

  int (*(*func)(int *p))[5]; 


func是一个函数指针,这类函数具有int *类型的形参,返回值是指向数组的指针,所指向的是具有5个int类型元素的数组。

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