C 语言函数指针

2025年7月25日 | 阅读 8 分钟

在 C 语言中，函数指针是指向函数的指针，它存储函数的地址，因此函数可以作为参数传递并动态调用。它在回调函数、事件驱动程序和多态性等方法中非常有用。

正如我们所知，我们可以创建任何数据类型的指针，例如 int、char 和 float。我们也可以创建指向函数的指针。函数的代码总是驻留在内存中，这意味着函数具有某个地址。我们可以使用函数指针来获取内存的地址。

函数指针的简单示例

让我们举一个例子来说明 C 语言中的函数指针。

示例

#include <stdio.h>  
int main()   //main function
{  
    printf("Address of main() function is %p",main);  
    return 0;  
}   

编译并运行

输出

Address of main() function is 0x5aa2c1954149

说明

在上面的输出中，我们注意到 main() 函数具有某个地址。因此，我们得出结论，每个函数都有一个地址。

函数指针的声明

在 C 编程语言中，函数指针用于存储函数的地址，并可用于间接调用函数。如果我们想声明具有地址的函数，我们可以创建可以包含这些地址的指针。

函数指针的语法

例如

说明

在上面的声明中，*ip 是一个指针，它指向一个返回 int 值并接受整数作为参数的函数。

浮点数指针的语法

说明

在上面的声明中，*fp 是一个指针，它指向一个返回 float 值并接受 float 作为参数的函数。

我们可以观察到，函数声明与函数指针声明类似，只是在指针前面加上了一个“*”。因此，在上面的声明中，fp 被声明为一个函数而不是指针。

到目前为止，我们已经学会了如何声明函数指针。我们的下一步是将函数的地址分配给函数指针。

float (*fp) (int , int);    // Declaration of a function pointer.  
float func( int , int );    // Declaration of  function.  
fp = func;                     // Assigning address of func to the fp pointer.    

在上面的声明中，“fp”指针包含“func”函数的地址。

初始化

在 C 编程中，通过提供函数的地址来分配函数指针。

我们也可以省略地址运算符，因为函数名本身就是一个常量函数指针。

必须将函数绑定到与指针声明中声明的签名相同的签名。否则，编译器将显示类型不匹配的错误。

通过函数指针调用函数

我们已经知道如何以常规方式调用函数。现在，我们将学习如何使用函数指针调用函数。

假设我们声明了如下函数

使用常规方式调用上述函数如下

使用函数指针调用函数如下

或

result = fp(a , b);      // Calling a function using function pointer, and indirection operator can be removed.   

通过函数名或函数指针调用函数的效果是相同的。如果我们使用函数指针，我们可以省略解引用运算符，就像我们在第二种情况中所做的那样。但是，我们仍然使用解引用运算符，因为它向用户清楚地表明我们正在使用函数指针。

C 语言函数指针示例

让我们举一个例子来说明 C 语言中的函数指针。

示例

#include <stdio.h>  
int add(int,int);  
int main()    //main function
{  
   int a,b;  
   int (*ip)(int,int);  
   int result;  
   printf("Enter the values of a and b : ");  
   scanf("%d %d",&a,&b);  
   ip=add;  
   result=(*ip)(a,b);  
   printf("Value after addition is : %d",result);  
    return 0;  
}  
int add(int a,int b)  
{  
    int c=a+b;  
    return c;  
}  

编译并运行

输出

Enter the values of a and b : 5
26
Value after addition is : 31

说明

在此示例中，我们演示了使用函数指针调用 add() 函数。在这里，我们使用了存储 add 地址的指针 ip，并通过 (*ip)(a, b) 间接调用函数来执行加法。

在结构中模拟成员函数

我们可以在结构中定义数据成员，但不能在其中声明函数。但是，我们可以声明函数指针，这些函数指针又可用于调用指定的函数。

示例

#include <stdio.h>
#define PI 3.14159
typedef struct Circle {
    float radius;
    void (*setRadius)(struct Circle*, float);
    float (*getArea)(struct Circle*);
    void (*display)(struct Circle*);
} Circle;
void setRadius(Circle* c, float r) {
    if (r < 0) {
        printf("Invalid radius. Must be non-negative.\n");
        return;
    }
    c->radius = r;
}
float getArea(Circle* c) {
    return PI * c->radius * c->radius;
}
void display(Circle* c) {
    printf("Circle Radius: %.2f\n", c->radius);
}
void initCircle(Circle* c) {
    c->radius = 0.0f;
    c->setRadius = setRadius;
    c->getArea = getArea;
    c->display = display;
}
int main() {  //main function
    Circle c1;
    initCircle(&c1);  
    c1.setRadius(&c1, 6);
    c1.display(&c1);
    printf("Circle Area: %.2f\n", c1.getArea(&c1));
    return 0;
} 

编译并运行

输出

Circle Radius: 6.00
Circle Area: 113.10

说明

在此示例中，我们声明了一个 Circle 结构，其中包含一个 float 半径和函数指针，用于模拟面向对象的行为，如方法。之后，实现了 setRadius、getArea 和 display 函数来设置半径、计算面积和显示半径。initCircle 函数初始化一个 Circle 对象并设置其函数指针。在 main 函数中，创建并初始化了一个 Circle 对象，将半径设置为 6，显示详细信息，并显示面积。

将函数的地址作为参数传递给另一个函数

我们可以像发送其他参数给函数一样，将函数的地址作为参数传递给其他函数。让我们通过一个例子来理解。

示例

#include <stdio.h>  
void func1(void (*ptr)());  
void func2();  
int main()   //main function
{  
    func1(func2);  
     return 0;  
}  
void func1(void (*ptr)())  
{  
    printf("Function1 is called");  
    (*ptr)();  
}  
void func2()  
{  
    printf("\nFunction2 is called");  
}   

编译并运行

输出

Function1 is called
Function2 is called

说明

在此示例中，我们创建了两个函数，即 func1() 和 func2()。func1() 函数包含函数指针作为参数。在 main() 方法中，调用 func1() 方法，我们将 func2 的地址传递给它。当调用 func1() 函数时，“ptr”包含“func2”的地址。在 func1() 函数内部，我们通过解引用指针“ptr”来调用 func2() 函数，因为它包含 func2 的地址。

函数指针数组

在 C 编程中，函数指针用于我们事先不知道将调用哪个函数的应用程序。在函数指针数组中，数组存储不同函数的地址，并将根据索引号调用相应的函数。

函数指针数组示例

让我们举一个例子来说明 C 语言中的函数指针数组。

示例

#include <stdio.h>  
float add(float,int);  
float sub(float,int);  
float mul(float,int);  
float div(float,int);  
int main()    //main function
{  
    float x;      // variable declaration.  
    int y;  
    float (*fp[4]) (float,int);        // function pointer declaration.  
    fp[0]=add;     // assigning addresses to the elements of an array of a function pointer.  
    fp[1]=sub;  
    fp[2]=mul;  
    fp[3]=div;  
    printf("Enter the values of x and y : ");  
    scanf("%f %d",&x,&y);  
  float r=(*fp[0]) (x,y);        // Calling add() function.  
    printf("\nSum of two values is : %f",r);  
     r=(*fp[1]) (x,y);             // Calling sub() function.  
    printf("\nDifference of two values is : %f",r);  
      r=(*fp[2]) (x,y);            // Calliung sub() function.  
    printf("\nMultiplication of two values is : %f",r);  
     r=(*fp[3]) (x,y);           // Calling div() function.  
    printf("\nDivision of two values is : %f",r);  
    return 0;  
}  
  
float add(float x,int y)  
{  
    float a=x+y;  
    return a;  
}  
float sub(float x,int y)  
{  
    float a=x-y;  
    return a;  
}  
float mul(float x,int y)  
{  
    float a=x*y;  
    return a;  
}  
float div(float x,int y)  
{  
    float a=x/y;  
    return a;  
}   

编译并运行

输出

Enter the values of x and y : 5
7

Sum of two values is : 12.000000
Difference of two values is : -2.000000
Multiplication of two values is : 35.000000
Division of two values is : 0.714286

说明

在此示例中，我们创建了一个函数指针数组，其中包含四个函数的地址。将函数地址存储在函数指针数组中后，我们通过函数指针调用函数。

带 void 指针的函数

在 C 编程中，当我们要声明函数时，会使用 void 指针 (void*)。我们有一个 void* 返回类型，允许返回任何类型。但是，函数不能返回 void* 并期望在没有显式转换的情况下自动将其转换为任何类型。

如果我们将数据传递给函数，它不应该被修改，并且参数可以声明为 const void*，这可以防止数据被意外更改。

带 void 指针的函数示例

让我们举一个例子来说明 C 语言中带 void 指针的函数。

示例

#include <stdio.h>
int square(const void* num) {
    int val = *(const int*)num;
    return val * val;
}
int main() {   //main function
    int n = 9;
    int sq = square(&n);
    printf("Square of %d is %d\n", n, sq);
    return 0;
} 

编译并运行

输出

Square of 9 is 81

说明

在此示例中，我们创建了一个名为 square 的函数，它接受一个 const void* 指针，将其转换为 int*，并返回它指向的整数值的平方。在 main() 函数中，它在整数 n 的地址上调用 square 并打印平方值。它演示了如何使用 void* 使通用函数能够处理整数。

结论

总而言之，C 语言的函数指针通过存储函数的地址来实现动态函数调用。它们提供了更通用和模块化的代码，例如使用结构模拟面向对象编程、将函数作为参数传递以及控制函数指针数组以实现动态函数确定。void* 指针在函数内的应用有助于开发可以处理各种数据类型的通用函数。

C 函数指针选择题

1) C 语言中的函数指针存储什么？

函数的内存地址
数据值
变量地址
以上都不是

答案： a) 函数的内存地址

2) 在 C 语言中，将 void* 指针用作函数参数的目的是什么？

仅指向整数
通用地接受任何数据类型
仅指向 void 类型变量
限制函数输入类型

答案： b) 通用地接受任何数据类型

3) 如果将函数指针分配给具有不同签名的函数，会发生什么？

它工作得很好
程序立即崩溃
编译器显示类型不匹配错误
函数指针忽略不匹配

答案： c) 编译器显示类型不匹配错误

4) 在通过函数指针调用函数时，可以省略哪个运算符？

地址运算符 (&)
解引用运算符 (*)
成员访问运算符 (->)
以上都不是

答案： b) 解引用运算符 (*)

5) 如何将函数作为参数传递给另一个函数？

直接传递函数名
通过函数指针传递函数的地址
这是不可能的
a 和 b 都是

答案： d) a 和 b 都是

下一个主题动态内存分配

C 语言函数指针

函数指针的简单示例

示例

函数指针的声明

初始化

通过函数指针调用函数

示例

在结构中模拟成员函数

示例

将函数的地址作为参数传递给另一个函数

示例

函数指针数组

示例

带 void 指针的函数

示例

结论

C 函数指针选择题

联系信息

关注我们

教程

面试题

在线编译器

Python

Java

.Net Framework

AI, ML and Data Science

Cloud Technology

B.Tech and MCA

Web Technology

PHP

Software Testing

Technical Interview

Java Interview

Python

Web Interview

Database Interview

B.Tech / MCA

Important Interview

Software Testing Interview

Company Interviews

Online Compilers

Multiple Choice Questions

C 语言教程

C 语言控制语句

C 语言函数

C 语言数组

C 语言指针

C 语言动态内存

C 语言字符串

C 语言数学

C 语言结构体和联合体

C 语言文件处理

C 语言预处理器

C 语言命令行

C 语言程序

C 语言面试

选择题

C 语言编程测试

C 语言基础测试

C 语言控制语句测试

C 语言函数测试

C 语言数组测试

C 语言指针测试

C 语言字符串测试

C 语言结构体测试

C 语言预处理器测试

数学

C 语言杂项

C 语言函数指针

函数指针的简单示例

示例

函数指针的声明

初始化

通过函数指针调用函数

示例

在结构中模拟成员函数

示例

将函数的地址作为参数传递给另一个函数

示例

函数指针数组

示例

带 void 指针的函数

示例

结论

C 函数指针选择题

相关帖子

C 语言空指针

C 语言迷途指针

C 语言指针

C 语言指针测试

C 语言 void 指针

C 语言指针算术

C 语言 sizeof() 运算符

C 语言解引用指针

C 语言指针指向指针