最近在探究Objective-C中block的實(shí)現(xiàn)原理，然后就不自覺的復(fù)習(xí)了一下C語言的函數(shù)指針算撮。正所謂萬變不離其宗，雖說OC中的block跟簡單的函數(shù)指針相比已經(jīng)大有不同，不過二者的表現(xiàn)形式還是有很多相似的地方杭攻。
首先做一個聲明:本文中的一些基礎(chǔ)理論知識，來自其他的技術(shù)博客或者論壇疤坝，為了尊重原創(chuàng)兆解，在這里將盡可能完整無損的呈現(xiàn)給想要夯實(shí)一下基礎(chǔ)知識的小伙伴。
在開始之前跑揉，可以先下載作者為這篇文章所寫的demo:簡易四則運(yùn)算器,總共代碼在100行左右痪宰，通過這個小demo來一窺函數(shù)指針的大概。
(附贈一款錄制gif的工具LICEcap畔裕，使用上跟蘋果的QuickTime相像衣撬，需要劃定一個錄制范圍，當(dāng)最后結(jié)束錄制的時候會自動為你生成gif圖扮饶。)
函數(shù)指針是什么具练？
先來看函數(shù)調(diào)用是怎么回事。一個函數(shù)占用一段連續(xù)內(nèi)存甜无。當(dāng)調(diào)用一個函數(shù)時扛点，實(shí)際上是跳轉(zhuǎn)到函數(shù)入口地址，執(zhí)行函數(shù)體的代碼岂丘，完成后返回陵究。如何找到對應(yīng)的入口地址？這是由函數(shù)名來標(biāo)記的奥帘，實(shí)際上铜邮，函數(shù)名就是函數(shù)的入口地址。
函數(shù)指針是一種特殊類型的指針寨蹋，它指向一個函數(shù)的入口地址松蒜。
注意：除了void類型指針是無類型的指針外，其他所有指針都是有對應(yīng)類型的已旧，例如int *pint秸苗、struct studentdata *psdata等，只有指明了指針?biāo)傅臄?shù)據(jù)類型运褪，編譯器才能為指針分配或預(yù)計(jì)分配相應(yīng)大小的存儲空間惊楼，指針的算術(shù)運(yùn)算如pint++等才是有意義的玖瘸。因此，定義了某種類型的指針之后檀咙，除非使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換店读，那么它只能指向相應(yīng)數(shù)據(jù)類型的變量或常量，不同類型的指針或數(shù)據(jù)之間不可混用攀芯。所以指針的類型實(shí)際上是一種身份標(biāo)志的作用屯断。
函數(shù)指針如何表明自己的身份呢？為了避免混亂侣诺，必須也要作出相應(yīng)規(guī)定殖演，不同函數(shù)的函數(shù)指針不能混用。例如年鸳，int func1(int arg11, char arg12)與int func2(char arg)的函數(shù)指針就不能混用趴久，要定義可以指向func1的函數(shù)指針應(yīng)該這樣：
int (*pfunc1)(int, char) = func1；
定義可以指向func2的函數(shù)指針則該如下：
int (*pfunc2)(char) = func2;
從函數(shù)指針的定義可以看出搔确，函數(shù)指針的類型實(shí)際上是由函數(shù)簽名決定的彼棍。函數(shù)簽名就象是函數(shù)的身份證，一個函數(shù)的函數(shù)簽名是獨(dú)一無二的膳算，具有相同函數(shù)簽名的函數(shù)實(shí)際上就是同一函數(shù)座硕。函數(shù)簽名包括函數(shù)名、函數(shù)形參類型的有序列表和函數(shù)返回值類型涕蜂。
一個函數(shù)指針的定義規(guī)定了它只能指向特定類型的函數(shù)华匾。如果兩個函數(shù)的形參列表和返回值類型相同，只有函數(shù)名和函數(shù)體不同机隙，則可以使用相同類型的函數(shù)指針蜘拉。
例如，如果還有一個函數(shù)int func3(char arg)有鹿，則上面定義的可以指向函數(shù)func2的函數(shù)指針也可以用于指向func3旭旭，即：
pfunc2 = func3;
再使用pfunc2(char ARG)就可以調(diào)用函數(shù)func3，這時指令計(jì)數(shù)器（PC）指向函數(shù)入口葱跋，從此開始執(zhí)行函數(shù)體代碼持寄。
如何使用函數(shù)指針？
- 定義合適類型的函數(shù)指針變量：
int (*pfunc)(int, int); - 給函數(shù)指針變量賦值年局，使它指向某個函數(shù)入口:
int example(int, int);pfunc = example;/將函數(shù)入口地址賦給函數(shù)指針變量/ - 使用函數(shù)指針來調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)际看；
retval = pfunc(10, 16);或者：retval = (*pfunc)(10, 16);
上面兩句都與retval = example(10, 16);等價。
理解：一個指針變量p實(shí)際上也和普通的變量一樣矢否，要占存儲空間（通常與平臺的虛擬地址一樣寬），也有其自身的存儲地址&p脑溢；不同的是僵朗，在指針變量p的值有特殊的意義赖欣，它是另外一個變量或常量的地址值，也就是說验庙，在地址為&p的存儲單元上存放著另外一個數(shù)據(jù)的地址顶吮。因此，p實(shí)際上是將p看作它指向的數(shù)據(jù)的地址來使用粪薛，操作符是引用相應(yīng)地址中的數(shù)據(jù)悴了，也就是對地址為p的存儲單元中存放的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。
為什么要使用函數(shù)指針违寿？
前面介紹了函數(shù)指針的基本知識和使用規(guī)范湃交。下面介紹函數(shù)指針的實(shí)際用途。不過首先要對前面的知識再做一個補(bǔ)充藤巢，因?yàn)橄旅娴膽?yīng)用很可能用到這一特性搞莺。前面指出，除函數(shù)名之外的函數(shù)簽名內(nèi)容（函數(shù)返回值類型和形參列表）決定了函數(shù)指針的類型掂咒。實(shí)際上還有一種特殊的或說通用的函數(shù)指針才沧，在定義這類函數(shù)指針時，只需要指定函數(shù)返回值類型绍刮，而留空形參列表温圆，這樣就可以指向返回值類型相同的所有函數(shù)。例如：
int (*pfunc)();
這樣定義的pfunc就可以指向前面提到的func1和func2孩革，因?yàn)樗麄兌挤祷卣椭怠?br>
注意：int (*pfunc)()與int (*pfunc)(void)不是一回事捌木，后者不允許接受任何參數(shù)。
函數(shù)指針最常見的三個用途是：
作為參數(shù)傳遞給其他函數(shù)嫉戚。這樣可以把多個函數(shù)用一個函數(shù)體封裝起來刨裆，得到一個具有多個函數(shù)功能的新函數(shù)，根據(jù)傳遞的函數(shù)指針變量值的不同彬檀，執(zhí)行不同的函數(shù)功能帆啃。這是函數(shù)嵌套調(diào)用難以實(shí)現(xiàn)的。參數(shù)的傳遞可以由程序員設(shè)定窍帝，也可以由用戶輸入讀取努潘，因此具有較大的靈活性和交互性。另外還可以用于回調(diào)函數(shù)坤学。使用void配合疯坤，還可以將對不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行相同處理的多個函數(shù)封裝為一個函數(shù)，增強(qiáng)函數(shù)的生命力深浮。
用于散轉(zhuǎn)程序压怠。這種程序首先建立一個函數(shù)表（實(shí)際上是一個函數(shù)指針數(shù)組），表中存放了各個函數(shù)的入口地址（或函數(shù)名）飞苇，根據(jù)條件的設(shè)定來查表選擇執(zhí)行相應(yīng)的函數(shù)菌瘫。這樣也可以將多個函數(shù)封裝為一個函數(shù)或者程序蜗顽，散轉(zhuǎn)分支條件可以由程序員設(shè)定，也可以由用戶輸入讀取雨让，甚至是外設(shè)的某種特定狀態(tài)（這種狀態(tài)可以是不受人為控制的）雇盖。
實(shí)現(xiàn)C的面向?qū)ο蟮念惖姆庋b。C語言中的struct與C++中的class有很大不同栖忠，除了缺省的成員屬性外（struct的成員缺省為public的崔挖，可隨意使用，而class成員缺省為private的）庵寞，struct還很難實(shí)現(xiàn)類成員函數(shù)的封裝狸相。struct的成員一般都是數(shù)據(jù)成員，而非函數(shù)成員皇帮。因此卷哩，為了在C語言中，為某個struct定義一套自己的函數(shù)對結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)成員進(jìn)行操作属拾，可以在struct結(jié)構(gòu)體中增加函數(shù)指針變量成員将谊，在初始化時使它指向特定函數(shù)即可。
基礎(chǔ)的理論知識就介紹這些渐白，下面來舉例分析四則運(yùn)算計(jì)算器demo中對函數(shù)指針的運(yùn)用尊浓。
首先是定義加減乘除的基本運(yùn)算如下。這是最基礎(chǔ)的運(yùn)算纯衍，不需要考慮調(diào)用的順序栋齿。
long long add(int a,int b){
return a + b;
}
long long int sub(int a,int b){
return a - b;
}
long long int mul(int a ,int b){
return a*b;
}
long long int divi(int a,int b){
return a/b;
}
然后觀察上面的函數(shù)，發(fā)現(xiàn)除了函數(shù)名不一樣外襟诸，返回值與參數(shù)類型都是一樣的瓦堵，所以可以用一個函數(shù)指針來指向它們。
函數(shù)指針的聲明如下所示：
typedef long long int (*FUNC)();
FUNC pfunc;
首先定義了一個函數(shù)指針的類型:FUNC,這樣我們就可以更加方便的使用這個類型來聲明函數(shù)指針變量了歌亲。下面的FUNC pfunc;就是聲明了一個名為pfunc的函數(shù)指針變量菇用。
最后就是求和運(yùn)算了
double calculator(long long x,long long y,FUNC func){
double result;
result = (*func)(x,y);
return result;
}
其中的func函數(shù)指針會根據(jù)我們所點(diǎn)擊的運(yùn)算符的不同而指向不同的函數(shù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了一個非常簡單的計(jì)算器了陷揪。
最后附上demo地址
參考資料：
http://www.360doc.com/content/13/1104/12/13670635_326518097.shtml
