關於C C 函式指標宣告的理解

【前言】

由於最近對函式指標的理解比較模糊，所有又重新學習了一把關於函式指標的知識，參考了很多書籍和網上的文章。現在本人進行一下分享和總結。本文的其實只是整理和總結別人現有的文章，作為備用參考文件。

【正文】

要理解乙個c程式，僅僅理解組成該程式的符號是不夠的。程式設計師還必須理解這些符號是如何組合成宣告、表示式、語句和程式的。

我們先來看看下面的乙個語句：

( *( void(*)())0)();

這是當計算機啟動時，硬體將呼叫首位址為0位置的子例程。像這樣的表示式恐怕會令每個c/c++程式設計師的內心都「不寒而慄」吧。然而，完全不用害怕，任何c變數的宣告都是由兩部分組成：型別以及一組類似表示式的宣告符。最簡單的宣告變數，如：

float f , g ;

這個宣告的含義是：當對其求值時，表示式f和g的型別為浮點型。同樣的邏輯也適用於函式和指標型別的宣告，例如：

float ff();

這個宣告的含義是：表示式ff()求值結果是乙個浮點數，也就是說，ff是乙個返回值為浮點型別的函式，類似地：

float *pf;

這個宣告的含義是*pf是乙個浮點數，也就是說，pf是乙個指向浮點數的指標。

以上這些形式在宣告中還可以組合起來，就像在表示式中進行組合一樣，因此：

float *g() , (*h)();

表示*g()與(*h)()是浮點表示式。因為()結合優先順序高於*，*g()也就是*(g())：g是乙個函式，該函式的返回值型別為指向浮點數的指標。同理，可以得出h是乙個函式指標，h所指向函式的返回值為浮點型別。

一旦我們知道了如何宣告乙個給定型別的變數，那麼該型別的型別轉換符就很容易得到了：只需要把宣告中的變數名和宣告末尾的分號去掉，再將剩餘的部分用乙個括號整個「封裝」起來即可。例如：

float (*h)();

表示h是乙個指向返回值為浮點型別的函式的指標，因此，

(float (*)())

表示乙個「指向返回值為浮點型別的函式的指標」的型別轉換符。

那麼，我們現在來看看前面我們提出的表示式：

( *( void(*)())0)();

第一步，假定變數fp是乙個函式指標，那麼如何呼叫fp所指向的函式呢？呼叫方法如下：

(*fp)();

因為fp是乙個函式指標，那麼*fp就是該指標所指向的函式，所以(*fp)()就是呼叫該函式的方式。表示式(*fp)()中，*fp兩側的括號非常重要，因為函式運算子()的優先順序高於單目運算子*。如果*fp兩側沒有括號，那麼*fp()實際上與*(fp())的含義完全一致。現在剩下的問題就只是找到乙個恰到的表示式來替換fp。

我們將在分析的第二步來解決這個問題。如果c編譯器能夠理解我們大腦中對於型別的認識，那麼我們可以這樣寫：

(*0)()

上式並不能生效，因為運算子*必須要乙個指標來做運算元。而且這個指標還應該是乙個函式指標，這樣經運算子*作用後的結果才能作為函式被呼叫。因此，在上式中必須對0作型別轉換，轉換後的型別可以大致描述為:「指向返回值為void型別的函式的指標」。

如果fp是乙個指向返回值為void型別的函式的指標，那麼(*fp)()的值為void，fp的宣告如下：

viod (*fp)();

因此，將常數0轉型為「指向返回值為void的函式的指標」型別，可以這樣寫：

(void (*)())0

因此，我們可以用(void(*)())0來替換fp，從而得到：

( *( void(*)())0)();

當然，我們用typedef來解決這個問題能夠表述更加清晰：

typedef void (*fp)();
(*(fp)0)();

這個問題就可以解決了。

我們再來考慮signal庫函式，一般情況下，程式設計師並不主動宣告signal函式，而是直接使用標頭檔案signal.h中的宣告。那麼，在標頭檔案signal.h中，signal函式是如何宣告的呢？

首先，讓我們從使用者定義的訊號處理函式開始考慮，這無疑是最容易解決的。該函式可以定義如下：

void sigfunc(int n)

函式sigfunc的引數是乙個代表特定訊號的整數值，此處我們暫時忽略它。上面假設的函式體定義了sigfunc函式，因而sigfunc函式的宣告可以如下：

void sigfunc(int );

現在假定我們希望宣告乙個指向sigfunc函式的指標變數，不妨命名為sfp。因而sfp指向sigfunc函式，*sfp就代表sigfunc函式，因此*sfp可以被呼叫。因此我們可以如下這樣宣告sfp：

void (*sfp)(int);

因為signal函式的返回值型別與sfp的返回值型別一樣，上式也就宣告了signal函式，我們不妨可以如下宣告signal函式：

void (*signal(something))(int);

此處的something代表了signal函式的引數型別，我們還需要進一步了解如何宣告它們。上面宣告可以這樣理解：傳遞適當的引數以呼叫signal函式，對signal函式返回值（為函式指標型別）解除引用，然後傳遞乙個整型引數呼叫解除引用後所得函式，最後返回值為void型別。因此，signal函式的返回值是乙個指向返回值為void型別的函式指標。

那麼，signal函式的引數又是如何呢？signal函式接受兩個引數：乙個整型的訊號編號，以及乙個指向使用者定義的訊號處理函式的指標。我們此前一定定義了指向使用者定義的訊號處理函式的指標sfp：

void (*sfp)(int);

sfp的型別可以通過將上面的宣告中的sfp去掉而得到，即 void(*)(int)。此外，signal函式的返回值是乙個指向呼叫前的使用者定義訊號處理函式的指標，這個指標的型別與sfp指標型別一致。因此我們可以如下宣告signal函式：

void (*signal(int,void(*)(int)))(int);

同樣地，使用typedef可以簡化上面的函式宣告：

typedef void (*handler)(int);
handler signal(int , handler);

ok，對函式指標的理解到此結束。

參考文章：

allen

2013-08-23

詳解C C 函式指標宣告

要理解乙個c程式，僅僅理解組成該程式的符號是不夠的。程式設計師還必須理解這些符號是如何組合成宣告表示式語句和程式的。我們先來看看下面的乙個語句 1 void 0 這是當計算機啟動時，硬體將呼叫首位址為0位置的子例程。像這樣的表示式恐怕會令每個c c 程式設計師的內心都不寒而慄吧。然而，完全不...

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詳解C C 函式指標宣告

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