C语言编程—函数指针与回调函数

函数指针

函数指针是指向函数的指针变量。

通常我们说的指针变量是指向一个整型、字符型或数组等变量，而函数指针是指向函数。

函数指针可以像一般函数一样，用于调用函数、传递参数。

函数指针变量的声明：

typedef int (*fun_ptr)(int,int); // 声明一个指向同样参数、返回值的函数指针类型

以下实例声明了函数指针变量 p，指向函数 max：

#include <stdio.h>
 
int max(int x, int y)
{
    return x > y ? x : y;
}
 
int main(void)
{
    /* p 是函数指针 */
    int (* p)(int, int) = & max; // &可以省略
    int a, b, c, d;
 
    printf("请输入三个数字:");
    scanf("%d %d %d", & a, & b, & c);
 
    /* 与直接调用函数等价，d = max(max(a, b), c) */
    d = p(p(a, b), c); 
 
    printf("最大的数字是: %d\n", d);
 
    return 0;
}

编译执行，输出结果如下：

请输入三个数字:1 2 3
最大的数字是: 3

回调函数

函数指针作为某个函数的参数

函数指针变量可以作为某个函数的参数来使用的，回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。

简单讲：回调函数是由别人的函数执行时调用你实现的函数。

以下是来自知乎作者常溪玲的解说：

你到一个商店买东西，刚好你要的东西没有货，于是你在店员那里留下了你的电话，过了几天店里有货了，店员就打了你的电话，然后你接到电话后就到店里去取了货。在这个例子里，你的电话号码就叫回调函数，你把电话留给店员就叫登记回调函数，店里后来有货了叫做触发了回调关联的事件，店员给你打电话叫做调用回调函数，你到店里去取货叫做响应回调事件。

实例中 populate_array() 函数定义了三个参数，其中第三个参数是函数的指针，通过该函数来设置数组的值。

实例中我们定义了回调函数 getNextRandomValue()，它返回一个随机值，它作为一个函数指针传递给 populate_array() 函数。

populate_array() 将调用 10 次回调函数，并将回调函数的返回值赋值给数组。

#include <stdlib.h>  
#include <stdio.h>
 
void populate_array(int *array, size_t arraySize, int (*getNextValue)(void))
{
    for (size_t i=0; i<arraySize; i++)
        array[i] = getNextValue();
}
 
// 获取随机值
int getNextRandomValue(void)
{
    return rand();
}
 
int main(void)
{
    int myarray[10];
    /* getNextRandomValue 不能加括号，否则无法编译，因为加上括号之后相当于传入此参数时传入了 int , 而不是函数指针*/
    populate_array(myarray, 10, getNextRandomValue);
    for(int i = 0; i < 10; i++) {
        printf("%d ", myarray[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

编译执行，输出结果如下：

16807 282475249 1622650073 984943658 1144108930 470211272 101027544 1457850878 1458777923 2007237709 

更标准写法 GCC 直接能过，指针变量用指针变量的方式处理。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

// 回调函数
void populate_array(int *array, int arraySize, int (*getNextValue)(void))
{
    int i;
    for(i=0; i<arraySize; i++){
        *(array+i) = getNextValue();
    }
}

// 获取随机值
int getNextRandomValue(void)
{
    return rand();
}

int main(void)
{
    int myarray[10];
    int i;
    populate_array(myarray, 10, getNextRandomValue);
    for(i=0; i<10; i++) {
        printf("%d ", myarray[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

关于回调函数的一点思考

在 A 函数中将参数与 C 函数传递给 B 函数，B函数调用 C 函数；B 函数调用的动作称为回调，C 函数称为回调函数。

#include <stdio.h>

// 回调函数a
void callback_a(int var_a){    
    printf("Call callback_a, var: %d\n\n", var_a);
}

// 回调函数b
void callback_b(int var_b){    
    printf("Call callback_b, var: %d\n\n", var_b);
}

// 回调动作
void callback_act(int x, void (*callback) (int var)){    
    printf("Call callback_act, var_x: %d\n\n", x);    
    callback(x);
}


void main(){    
    int a = 1, b = 2;    
    callback_act(a, callback_a);    
    callback_act(b, callback_b);    
    printf("Main program has done.");
}

执行结果：

Call callback_act, var_x: 1
Call callback_a, var: 1
Call callback_act, var_x: 2
Call callback_b, var: 2
Main program has done.

仔细想想回调函数的作用完全可以通过普通函数来达到，其实回调函数最大的意义在于解耦，降低了代码之间的耦合度。