C/C++学习笔记17：函数指针

指针问题是C/C++中经常性运用的问题，也是非常重要的一个知识点。在前面的章节中经常提到了指针问题，比如指针与引用的区别http://blog.csdn.net/gzbaishabi/article/details/38559581，指针在传递内存中的运用：http://blog.csdn.net/gzbaishabi/article/details/38563613。接下来主要是说一下指针v与函数之间的关系。我们从一个一个经典的面试题开始：

请分别写出函数指针、函数返回指针、const指针、指向const的指针、指向const的const指针。

题解：

函数指针： void (*f)()

函数返回指针：void *f()

const指针：const int *纠正：int  *const p

指向const的指针：int *const（面试宝典中给出的结果）纠正：const int *

指向const的const指针：const int* const 

针对上述提出各种指针类型我们接下来一个个的理解：

1：函数指针

1.1 什么是函数指针？

一个函数在编译时被分配一个入口地址，这个函数的入口地址就称之为函数的指针。

1.2 函数指针怎么用呢？

可以用一个指针变量指向函数，然后通过对该指针变量调用函数。

函数原型：数据类型 （*指针变量名）（函数参数列表）

具体用法：

#include <stdio.h>void main(){        int max(int t,int i);     <span style="color:#cc33cc;">   int (*p) (int,int);  </span><em><strong><span style="font-family:Microsoft YaHei;color:#009900;">//用来定义p是指向函数的指针变量，此处就是声明了一个p函数了</span></strong></em>        int a,b,c;        p=max;      <span style="font-family:Microsoft YaHei;color:#009900;"><strong><em>//将max函数的入口地址赋给指针变量p，此处p和max都是指向了函数的开头。</em></strong></span>

<span style="font-family:Microsoft YaHei;color:#009900;"><strong><em>                               //调用（*p）就是调用max函数</em></strong></span>

<span style="white-space:pre"></span><span style="background-color: rgb(255, 255, 255);"><span style="color:#009900;">   <span style="font-family:Microsoft YaHei;"><em><strong>//注意:p是指向函数的指针变量，它只能指向函数的入口处而不可能指向函数中间的某一条指令</strong></em></span></span></span>

<span style="font-family:Microsoft YaHei;color:#009900;"><em><strong style="background-color: rgb(255, 255, 255);">                             //因此不能用*（p+1）来表示函数的下一条指令</strong></em></span>

        scanf("%d,%d,&a,&b");       <span style="background-color: rgb(255, 255, 255);"><span style="color:#cc33cc;"> c=(*p)(a,b);</span></span>        printf("a=%d,b=%d,max=%d\n",a,b,c);}<span style="color: rgb(51, 255, 51);"></span>

特别说明：函数名代表着该函数的入口地址。 

1.3 指向函数的指针可不可以做参数呢？

分析：指向函数的指针是可以做为参数，函数的指针也可以作为参数，以实现函数地址的传递，这样就可以在被调用的函数中使用实参参数。

原理：有一个函数sub，它有两个形参（x1和x2），定义其为指向函数的指针变量：

void sub（int (*x1)(int),int (*x2)(int，int)）

在调用sub时，实参为两个函数名f1和f2，给形参传递的是函数f1和f2的地址，这样在函数sub中就可以调用f1和f2：

<span style="color:#33cc00;">int a，b，i，j;a=(*x1)(i);b=(*x2)(i,j);</span>

<span style="font-family:Microsoft YaHei;color:#cc0000;">上面所说的是不是就是类似于函数的嵌套调用，a=(*x1)(i);这其实就是调用f1函数，(*x)这个函数指针又是函数sub的参数。所以就完成了指向函数的指针做参数的用法。</span>

2：返回函数指针（返回指针值的函数）

返回函数指针其实就是一个函数的返回至是指针类型的数据。

函数原型：int *a（int x，int y）；a是函数名，调用它以后得到一个指向整型数据的指针（地址）。

具体用法：

<span style="color:#009900;">float *search(float(*pointer)[4],int n);</span>

3:const 指针

const 指针：本身的值不能修改。

原型：int *const p

用法：

<span style="color:#33cc00;">int errNumb = 0；int *const curErr = &errNumb；//curErr是一个指向int型数据的const指针，const指针的值不能够修改</span>

<span style="font-family:Microsoft YaHei;">const指针的值不能够修改 意味着指针curErr不能指向其他的对象。如果企图给const指针赋值，会导致编译错误。</span>

与const量一样，const指针在定义时也必须要初始化。

4：指向const对象的指针

通常我们用指针来修改其所指对象的值，但是如果指针指向了const对象，则不允许指针来改变其所指的const值。在C++语言中强制要求指向const对象的指针也必须具有const特性（指向const对象想const指针）。

具体用法：

const double *cptr

这里的cptr是一个指向double类型const对象的指针，const限定了cptr指向的对象类型而不是cptr本身。意思就是说cptr本身不是const。在定义是不需要对他进行初始化，如果需要的话允许cptr重新赋值，使得其指向另外一个const对象，但是不能通过指针修改其指向的值（即*cptr=42是错误的）。

注意三点：1）不能把一个const对象的地址赋给一个普通的、非const对象的地址。这样会导致编译错误

<span style="color:#33cc00;">const double pi =3.14;const void *ptr = &pi //error,不能把一个const对象的地址赋给一个非const对象的地址const double *cptr = &pi //ok</span>

2）不能用void *指针保存const对象的指针，而必须用const void *类型保存const对象的地址

<span style="color:#33cc00;">const int universe = 42；const void* ptr = &universe； //ok，必须能用const void*类型保存const对象的地址void *ptr = &universe； //error，不能用void* 指针保存const对象的指针</span>

3）允许把非const对象的地址赋一个const对象的地址

<span style="color:#33cc00;">double dval = 3.14；cptr = &dval；</span>

应用：很多时候把指向const对象的指针作为函数的形参，将形参定义为指向const的指针，以此确保传递函数的实际对象在函数中不因为形参而被修改。

5:指向const对象的const指针

既不能修改指针所指向对象的值，也不能修改该指针的指向（指针所存放的地址值）

原型：const double *const

用法：

<span style="color:#33ff33;">const double pi = 3.1415；const double *const pi_ptr = π</span>

（本章关于各部分的介绍主要来源于C程序设计（第三版）和《C++ primer 中文版》李师贤等译》的总结，能力有限，如有错误，欢迎指正）