指向函数的指针变量

1 定义和调用
程序在编译后，每个函数都有一个首地址（也就是函数第一条指令的地址），这个地址称为函数的指针。可以定义指向函数的指针变量，使用指针变量间接调用函数。下面通过一个简单的例子来说明：
float max(float x,float y)
{
return x>y?x:y;
}
float min(float x,float y)
{
return x<y?x:y;
}
main()
{
float a=1,b=2, c;
float (*p)(float x, float y);
p=max;
c=(*p)(a,b); /*等效于 max(a,b)*/
printf("\nmax=%f",c);
p=min;
c=(*p)(a,b); /*等效于min(a,b)*/
printf("\nmin=%f",c); 
}
程序运行的结果为：
max=2.000000
min=1.000000

说明：
(1)语句float (*p)(float x, float y);定义了一个指向函数的指针变量。函数的格式是：返回值为float型，形式参数列表是(float x, float y)。p定义后，可以指向任何满足该格式的函数。
(2)定义指向函数的指针变量的格式为：
(3)数据类型(*指针变量名称)(形式参数列表);
(4)其中数据类型是函数返回值的类型，形式参数列表是函数的形式参数列表。
(5)形式参数列表中，参数名称可以省略。比如，float (*p)(float x, float y);可以写为：
(6)float (*p)(float, float); 
(7)注意指针变量名称两边的括号不能省略。
(8)语句p=max;将max函数的首地址值赋给指针变量p，也就是使p指向函数max。C语言中，函数名称代表函数的首地址。
(9)第一个c=(*p)(a,b);语句：由于p指向了max函数的首地址，(*p)(a,b)完全等效于max(a,b)。函数返回2.0。注意*p两边的括号不能省略。
(10)语句p=min; 将min函数的首地址值赋给指针变量p。p是一个变量，p的值实际上是一个内存地址值，可以指向max，也可以指向min，但指向函数的格式必须与p的定义相符合。
(11)第二个c=(*p)(a,b);语句：由于p指向了min函数的首地址，(*p)(a,b)完全等效于min(a,b)。函数返回1.0。
(12)将函数首地址赋给指针变量时，直接写函数名称即可，不用写括号和函数参数。
(13)利用指针变量调用函数时，要写明函数的实际参数。

提示:定义一个指向函数的指针变量时，一定要使用括号。比较下面的两个定义：
float (*p1)(int x, long y);
float *p2(int x, long y);
第一个语句定义了一个指向函数的指针变量p1；第二个语句声明了一个函数p2，p2的形式参数为(int x, long y)，返回值为一个float型的指针。
2 指向函数的指针作为函数参数
有时候，许多函数功能不同，但它们的返回值和形式参数列表都相同。这种情况下，可以构造一个通用的函数，把函数的指针作为函数参数，这样有利于进行程序的模块化设计。比如下面的例子中，我们把对2个float型数进行加、减、乘、除操作的4个函数归纳成一个数学操作函数MathFunc。这样，在调用MathFunc函数时，只要将具体函数名称作为函数实际参数，MathFunc就会自动调用相应的加、减、乘、除函数，并计算出结果。下面是程序的代码：
float Plus(float f1, float f2);
float Minus(float f1, float f2);
float Multiply(float f1, float f2);
float Divide(float f1, float f2);
float MathFunc(float (*p)(float, float), float para1,float para2);
main()
{
float a=1.5, b=2.5;
printf("\na+b=%f", MathFunc(Plus, a,b));
printf("\na-b=%f", MathFunc(Minus, a,b));
printf("\na*b=%f", MathFunc(Multiply, a,b));
printf("\na/b=%f", MathFunc(Divide, a,b));
}

float Plus(float f1, float f2)
{
return f1+f2;
}

float Minus(float f1, float f2)
{
return f1-f2;
}

float Multiply(float f1, float f2)
{
return f1*f2;
}

float Divide(float f1, float f2)
{
return f1/f2;
}

float MathFunc(float (*p)(float, float), float para1,float para2)
{
return (*p)( para1, para2);
}

程序运行的结果为：
a+b=4.000000
a-b=-1.000000
a*b=3.750000
a/b=0.600000

例 8-10 利用指向函数的指针，求如下函数在一个区段内的最小值。

本题可以利用指向函数的指针。虽然所给的函数互不相同，但其在一定区间内求最小值的算法都是通用的。因此，可以写一个通用的函数float GetMin(float (*p)(float), float fPos1,float fPos2)，用于计算不同函数的最小值。该函数的第一个参数p是一个指向函数的指针，p指向包含一个float型参数的函数。
对应于题目的要求，分别写三个数学函数。
在主函数中，调用GetMin时，第一个参数分别使用上述数学函数的名称，后两个参数传入区间值。这样，调用三次GetMin即可以求出三个函数在给定区间的最小值。
#include "math.h"
float f1(float x)
{
return x*x+2*x+1; /*f1的表达式*/
}
float f2(float x)
{
return 2*sin(x); /*f2的表达式*/
}
float f3(float x)
{
return 2*x+1; /*f3的表达式*/
}
/*p为指向函数的指针，fPos1和fPos2为左右区间的值*/
float GetMin(float (*p)(float), float fPos1,float fPos2)
{
float f,t, fMin, fStep=0.01; /* fStep为步长值*/

/*在fPos1至fPos2的区间内，以fStep为步长，依次比较最小f值*/
fMin=(*p)(fPos1); 
for(f=fPos1;f<=fPos2;f+=fStep)
{
t=(*p)(f);
if(t<fMin)
fMin=t;
}
/*返回求出的最小值*/
return fMin;
}
main()
{
/*直接计算并输出结果*/
printf("\nMin value of f1: %f",GetMin(f1,-1,1));
printf("\nMin value of f2: %f",GetMin(f2,1,3));
printf("\nMin value of f3: %f",GetMin(f3,-1,1));
}
程序运行的结果为：
Min value of f1: 0.000000
Min value of f2: 0.282244
Min value of f3: -1.000000
主函数main调用GetMin函数时，传入了函数名称和区间值。GetMin函数在计算函数最小值时，根据传入的函数指针p调用相应的函数。
灵活使用指向函数的指针可以提高程序的扩充性。比如本题，如果要增加条件，计算一个f4(x)=2*logx+1在(0,5)内的最小值，那么我们只需要增加一个f4函数的定义，然后在main函数中就可以直接进行计算GetMin(f4,0,5)，GetMin函数不用进行任何修改。