相信大家當初學習C語言的時候，老師一定跟你說過這樣的一句大實話：【**指針，是C語言的靈魂**】。

? 筆者自出來工作以來，幾乎天天都要跟C語言打交道，回過頭來想一想，這話確實沒有錯。

? 本文，打算從一個另類的角度，介紹下C語言指針的高級用法，通過本文的閱讀，你將了解到以下知識：

• C語言的指針是什么？
• C語言指針的高級應用：函數指針
• 函數指針的具體應用示例

C語言的指針是什么

? 指針是什么？相信所有的C語言教程，都會告訴你：【指針就是地址】。沒錯，的確是這么回事。C語言的指針就好比房屋的地址，只要有了地址，我們就可以訪問到全世界的每一個角落。C語言的世界也是如此，地址就是一切，有了地址，就沒有干不成的事情。

? 在C語言里，如果想對一個int類型的變量a進行賦值操作，我們會這樣寫： a = 5；這樣的形式，就是直接訪問。對應的，我們有間接訪問的方式，就是通過指針來實現。比如我們可以定義一個指針 int *b = &a； 指針b存放的是a變量的地址，我們通過這樣: *b = 5；一樣可以實現對a進行賦值操作，這就是間接訪問的力量。

? C語言的指針是靈活的，它不僅可以像如上代碼一樣，指向一個普通變量，它也可以指向一個結構體變量，甚至還可以指向一個函數名。原因就在于，函數名，在C語言的語法里，本質上就代表了函數的執行地址，說白了，它也是一個“指針”。而這，就是我們以下要詳細介紹的【函數指針】。

C語言指針的高級應用：函數指針

? 【函數指針】，顧名思義，就是一個指向函數的指針，它的本質還是一個指針，只不過這個指針指向的內容是一個函數。

? 在講解【函數指針】之前，我們先假設有若干個函數，它們的原型定義如下所示：

int test_function_1(int arg);
int test_function_2(int arg);
int test_function_3(int arg);
...
int test_function_n(int arg);

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-NgxkHoX2-1661923373249)(data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)]

? 從函數原型上我們可以知道，這些個函數都是接收一個int類型的形參，返回值類型為int型。從原型上看，這幾個函數幾乎是一模一樣，那么我們有沒有方法可以將這些原型一致的函數重新整理定義呢？答案肯定是，有的。

? 追求高效、簡潔的C語言就我們提供了一個非常有用的關鍵字typedef，通過typedef我們可以重新創造出一個新的數據類型，而不再局限于C語言的基本數據類型。比如我們就可以利用typedef定義一個叫形如上述函數原型的【函數指針】數據類型，它的寫法如下所示：

typedef int (*FUNCTION)(int arg);

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-MLEkQ9Bo-1661923373252)(data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)]

? 從定義上看，因為()擁有最高優先級，所以*FUNCTION首先結合在一起，這就決定了它是一個指針。接著，*FUNCTION的后面接上了(int arg)，這就是函數的入參；而前面的int 就表示函數的返回值。這就是【函數指針】的原型定義。

? 【函數指針】最為一種特殊的指針，自然它也是要指向內容才能使用的，毫無疑問，它就是要指向對應原型的函數。具體怎么使用呢？

函數指針的具體應用示例

? 【函數指針】這種高階用法，可能有些人用得比較少，但是如果你閱讀過類似openssl這樣的大型C語言編寫的開源代碼之后，相信你一定會感嘆：原來，C語言的指針還能這么用！！！

? 有了【函數指針】的利器，我們就可以用它來大做文章，請看以下示例代碼：

int test_function_1(int arg)
{
    printf("This msg is printed form %s ...\n", __func__);
    return arg;
}

int test_function_2(int arg)
{
    printf("This msg is printed form %s ...\n", __func__);
    return arg;
}

int test_function_3(int arg)
{
    printf("This msg is printed form %s ...\n", __func__);
    return arg;
}

typedef int (*FUNCTION)(int arg);

int function_pointer_test_1(void)
{
    int ret;
    int arg = 1;
    FUNCTION func = NULL;        //定義個函數指針

    func = test_function_1;     //把函數指針指向test-function-1
    //ret = test_function_1(arg); //通過函數名直接調用test-function-1函數
    ret = func(arg);            //通過函數指針間接調用test-function-1函數

    func = test_function_2;     //把函數指針指向test-function-2
    //ret = test_function_2(arg); //通過函數名直接調用test-function-2函數
    ret = func(arg);            //通過函數指針間接調用test-function-2函數

    func = test_function_3;     //把函數指針指向test-function-3
    //ret = test_function_3(arg); //通過函數名直接調用test-function-3函數
    ret = func(arg);            //通過函數指針間接調用test-function-3函數

    return 0;
}

int function_pointer_test_2(void)
{
    int ret;
    int arg = 1;
    int i = 0;
    FUNCTION func = NULL;       //定義個函數指針
    FUNCTION func_array[] =     //定義一組函數列表
    {
        test_function_1,
        test_function_2,
        test_function_3,
    };

    //終極大招，循環處理3個函數的間接調用
    for (i = 0; i < sizeof(func_array); i ++) {
        func = func_array[i]; //把函數指針指向對應的函數
        ret = func(arg);      //通過函數指針間接調用對應的函數
    }

    return 0;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    function_pointer_test_1();
    function_pointer_test_2();  

    /*
    結果輸出，兩個function_pointer_test函數均有同樣的輸出結果：
    This msg is printed form test_function_1 ...
    This msg is printed form test_function_2 ...
    This msg is printed form test_function_3 ...
    */

    return 0;
}

/*
總結：
雖然通過兩個調用的方式，輸出結果是一致的，但是顯然方式2的處理更為高效、簡潔；
從代碼的字里行間，仿佛看到C語言的“多態”：將不同的函數名賦值給同一個函數指針變量；
使用同一個函數指針發起函數調用，得到不一樣的結果輸出，這不就是多態嗎？
*/

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-oLznHZnb-1661923373260)(data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)]

? 通過如上的示例代碼，C語言的【多態】你get到了嗎？

? 千萬不要小瞧了上面的示例代碼，如果你能熟練掌握其中的【指針精髓】，再去閱讀一些業內廣泛使用的C語言編寫的開源項目源碼，比如大名鼎鼎的openssl；相信閱讀之后，你的C語言功力一定會大大地提升。

? 不過，值得注意的是，文中的示例代碼均是筆者在非編程環境下編寫，屬于【白板編程】，難免會出現編寫錯誤、編譯不過、或執行結果不正確的情況；還請細心的讀者誠心指正，感激不盡。

延伸閱讀預告：

為充實C語言的指針知識，筆者將會在后續的文章中整理大名鼎鼎的C語言巨著《C和指針》，敬請期待。