函数指针-如何理解typedef void (*pfun)(void)

问题:

在刚接触typedef void (*pfun)(void) 这个结构的时候，存在疑惑，为什么typedef后只有一“块”东西，而不是两“块”东西呢？那是谁“替代”了谁啊？我总结了一下，一方面是对typedef的概念不清晰，另一方面受了#define的影响，犯了定向思维的错误。

概念理解：

-typedef 只对已有的类型进行别名定义，不产生新的类型；

-# define只是在预处理过程对代码进行简单的替换。

清晰了解两个概念后，发现它们就是两个不同的概念，并没有太多的联系。

类比理解：

typedef  unsigned int  UINT32;  // UINT32 类型是unsigned int
UINT32 sum;                     // 定义一个变量：int sum;
typedef  int  arr[3];                     // arr 类型是 int[3];（存放int型数据的数组）
arr a;                                  // 定义一个数组：int a[3];

同理：

typedef  void (*pfun)(void);         // pfun 类型是 void(*)(void)
pfun main;                          // 定义一个函数：void (*main)(void);

在博客上看到一个经典的函数指针用例：

#include<stdio.h>
typedef int (*FP_CALC)(int, int);
//注意这里不是函数声明而是函数定义，它是一个地址，你可以直接输出add看看
int add(int a, int b)
{
      return a + b;
}
int sub(int a, int b)
{
      return a - b;
}
int mul(int a, int b)
{
      return a * b;
}
int div(int a, int b)
{
      return b? a/b : -1;
}
//定义一个函数，参数为op，返回一个指针。该指针类型为 拥有两个int参数、
//返回类型为int 的函数指针。它的作用是根据操作符返回相应函数的地址
FP_CALC calc_func(char op)
{
      switch (op)
      {
           case '+' : return add;   // 返回函数的地址
           case '-' : return sub;
           case '*' : return mul;
           case '/' : return div;
           default:
                 return NULL;
      }
      return NULL;
}
//s_calc_func为函数，它的参数是 op，返回值为一个拥有两个int参数、返回类型为int 的函数指针
int (*s_calc_func(char op)) (int, int)
{
      return calc_func(op);
}
//最终用户直接调用的函数，该函数接收两个int整数，和一个算术运算符，返回两数的运算结果
int calc(int a, int b, char op)
{
      FP_CALC fp = calc_func(op);       // 根据预算符得到各种运算的函数的地址
      int (*s_fp)(int, int) = s_calc_func(op);  // 用于测试
     // ASSERT(fp == s_fp);                          // 可以断言这俩是相等的
      if (fp){
          return fp(a, b);  //根据上一步得到的函数的地址调用相应函数，并返回结果
      }
      else{
          return -1;
      }
}
void main()
{
      int a = 100, b = 20;
      printf("calc(%d, %d, %c) = %d\n", a, b, '+', calc(a, b, '+'));
      printf("calc(%d, %d, %c) = %d\n", a, b, '-', calc(a, b, '-'));
      printf("calc(%d, %d, %c) = %d\n", a, b, '*', calc(a, b, '*'));
      printf("calc(%d, %d, %c) = %d\n", a, b, '/', calc(a, b, '/'));
}

结合代码理解：

代码作者在注释中表述得很清楚，个人觉得最有意思就是一下这个函数：

FP_CALC calc_func(char op) <--> int (*calc_func(char op)) (int, int)

　　代码作者试图在断言中说明这个关系，相比较，还是FP_CALC calc_func(char op)函数更能表达编码者的意图：calc_func函数返回FP_CALC类型的指针，是一个函数指针，这个函数的形式是int (函数名)(int, int)，代码中int add(int a, int b)、int sub(int a, int b)…正是这样的格式。

在阅读《C和指针》的时候，我猛然想起还有一个东西叫“函数指针数组”，也就是书中所描述的新概念：转移表。

下面是实现一个简易计算器的核心代码：

switch(oper){
　　case ADD:
　　　　result = add(oper1, oper2);
　　　　break;
　　case SUB:
　　　　result = sub(oper1, oper2);
　　　　break;
　　case MUL:
　　　　result = mul(oper1, oper2);
　　　　break;
　　case DIV:
　　　　result = div(oper1, oper2);
　　　　break;
　　……
}

这是一种我们常用的实现方式，在书中提到有一个最起码看起来更高端，更简洁的方法：

double add(double, double);
double sub(double, double);
double mul(double, double);
double div(double, double);
……
Double (*oper_fun[])(double, double) = {add, sub,mul,div,…};
// 调用时：
result = oper_func[oper](oper1, oper2);

为什么要调用函数来执行这些操作呢？把具体操作和选择操作的代码分开是一种良好的设计方案。

更多参考