前文我們提到了指針的很多用法，比如指針和普通變量的使用，利用指針來指向變量，以間接操作變量的方式來控制程序的行為。我們還講到了指針和數組的方式，以及把數組傳入函數的參數的時候，會退化為指針的形式，因此數組當參數傳遞到函數里的時候，是以指針形式存在的，所以我們需要單獨為其添加一個參數表示數組的長度。我們甚至還討論了字符串（字符數組）和普通數組的表現方式。

今天我們要談論一種新型語法，這種語法不多見，所以很少有人接觸到，所以比較難。但它依然很有用途。

數組有指針，那么函數呢？

很令人欣喜和疑惑的是，在 C 語言里，函數也具有指針一說。在內存里，如果我們不嘗試把代碼編譯后的二進制串放到內存里，我們就無法調用和執(zhí)行這些方法。那么唯一能找到它們執(zhí)行位置的就是通過這些函數的執(zhí)行地址來確定函數的位置了。既然是地址，就可以存在指針。所以 C 語言為函數也提供了指針的說法。

在前文里，我們已經提到了數組退化為指針作為返回值的一個說法。這種返回指針的函數叫做指針函數，它們并不是多余和難用的，因為需要堆內存這一知識點才能輔助我們更好使用它們，不過因為超過了講解范圍，所以我們沒有在上一節(jié)內容里提及到非常深入。

今天要提到的是，間接調用函數的機制。這種機制被稱為函數指針。

函數指針的用法

還記得函數需要聲明吧？聲明也被稱為定義，所以這些寫在開頭的內容被稱為“函數變量”的定義。它們被廣義化稱為一個變量，它們滿足標識符命名規(guī)則，而且也需要先定義后使用。

基本用法的實現流程

比如上述一個簡單的執(zhí)行流程，我們在外面寫的 int Add(int, int) 就是函數的定義。當我們定義了它們，我們就可以使用 Add 的函數了，否則，你必須把 Add 放在 main 前面書寫。

不過，函數指針的寫法格式有點類似于數組指針，它需要把函數名括起來，前面加上指針符號：

這就是一個函數指針。這種指針僅用于指向一個函數：

那么，在使用的時候，使用取內容符號 *，取出 Adder 這個函數指針指向的函數，并執(zhí)行調用：

這樣就可以間接通過 Adder 函數指針，來調用指向的函數 Add，傳入兩個參數 a 和 b 來得到結果，賦值給 result 了。所以總的寫法格式是這樣的：

這里特別要提及的是，調用和聲明函數指針的時候，都需要這個星號。第一個星號（第 8 行）指的是定義語句的星號，表示定義的這個變量是一個函數指針變量；而第二個星號（第 11 行）則指的是調用指向函數（即取出內容）。

在 C 語言里，由于為函數指針賦值操作（int (*Adder)(int, int) = &Add）和調用指向函數操作（(*Adder)(a, b)）兩個操作基本上都是這么書寫的，沒有其它的形式，所以指針賦值操作里的取地址符可以不需要寫，而且調用函數指針指向的函數的操作也可以不寫這個取內容符號，即上面第 8 行的代碼和第 11 行的代碼可以修改變?yōu)槿缦路绞剑?/span>

函數指針構成的數組？

下面我們?yōu)榱烁邮煜ふZ法，我們來一個難一點的。我們嘗試用一個數組來存放一組函數指針。我們之前學過，數組可以存放整數（整數數組）、小數（小數數組）和字符（字符串或字符數組）。

首先考慮如下情況，我們嘗試用四個函數來實現四則運算。

那么，我們發(fā)現，它們的實現都是傳入兩個 int 參數，返回 int 結果，所以我們嘗試把它們存到數組里。我們顯然可以發(fā)現，數組的類型是這個函數指針類型，而函數指針類型的格式是

那么，這個數組就是

這個類型了。

為什么函數指針數組這么書寫呢？這是因為，數組符號 [] 一般都挨在變量名稱后，所以這里也不例外。我們在原始的函數指針名后添加數組符號 [] 暗示它是數組，這個時候它就可以表示一個函數指針數組了。而且，我們不用考慮函數指針左側的這個星號 * 到底是作用在誰上的。因為這個運算符挨著誰，就是誰，它是單目運算符。

現在，我們?yōu)槠滟x初始值。

然后我們嘗試對這個數組進行 for 循環(huán)遍歷，然后挨個執(zhí)行和輸出。

這樣執(zhí)行下來，整體的輸出就是 18 -8 65 0 5 了。整體代碼如下：

函數指針作參數

在什么場合會用到如此雞肋和別扭的寫法呢？考慮一下。前文提到的 printf、puts 等等函數都是系統(tǒng)為我們已經提供好了的，我們無需實現，而且無法修改它們的實現。這樣的函數既然自帶，肯定考慮到了擴展性，即考慮到我們可能會在后期更改或給予一些特殊情況。函數指針就可以解決一部分問題。

如果我們嘗試為代碼寫一個冒泡排序的算法代碼，如下所示：

這樣就實現了。不過，如果我們考慮擴展性，萬一用戶要寫一個降序執(zhí)行冒泡排序的算法呢？那豈不是照抄代碼，只改掉比較的代碼（第 8 行）？

是的，實際上，我們實現僅需要修改第 8 行的比較，把 > 改為 < 就好了。不過很顯然的是，這種東西如果非得讓用戶自行實現一遍，還不如提供一個參數，讓它自己去實現比較操作。所以我們可以嘗試為這個函數添加一個函數指針作為一個參數，專門讓用戶自己實現這個比較算法，然后用函數指針來調用自己實現的這個比較就可以了：

僅需要這么修改它，用戶層面就可以自己實現和修改比較算法的代碼，來實現比較操作了。整體代碼如下：

函數指針傳參時的函數的聲明

最頭疼的是，這種函數的聲明語句應該如何寫。實際上，照著前文數組指針的格式簡寫就好，把參數名稱全去掉，符號該有的還保留就可以了：

你答對了嗎？

那么，再來一個麻煩的。我們嘗試把剛才的函數指針變量構成的數組作為函數參數傳遞進去。

答案就是

為什么可以寫作 int (*[])(int, int) 或 int (**)(int, int) 呢？這是因為，去掉函數指針的部分 int (*)(int, int) 外，這兩種寫法就剩下一個 [] 和一個指針定義符 * 了，這不就恰好是一個數組的意思嗎？所以，這種寫法恰好就表示了一個函數指針變量的數組。

快速排序 qsort 函數

在 C 語言里甚至為我們貼心地提供了為數值序列排序的函數 qsort，不過這個函數用起來非常復雜，需要函數指針。

先來看看使用

這樣調用它就可以立馬得到排序后的數組，和上面自己實現的冒泡排序的操作基本上一樣，不過差別是需要添加的函數指針，有一些奇怪。

這個函數第一個參數傳入的是數組名（即數組的首地址），而第二個參數傳入的是數組的長度 9。

第三個參數和第四個參數比較麻煩。第三個參數傳入的是數組的每一個元素的內存大小，顯然這個數組是 int 類型的，所以需要指定這個數組的元素大小是 sizeof(int)，而第四個參數傳入的是比較函數。這里是在上面實現的 cmp 函數，所以這里寫 &cmp 或直接寫 cmp。

下面來分析一下自己實現的函數 cmp 到底為什么參數這么奇怪。

void * 類型

const 是一個關鍵字，表示指向不可修改，所以這里我們先可以忽略掉。那么，void * 是什么類型呢？void * 往往被稱為無類型指針，這種類型允許你在傳入的時候傳入任何指針類型（int *、char * 等都可以）。不過在使用取值的時候，由于指針無法確定指向的元素類型，所以需要你自己給出強制轉換，它就會把這個類型轉換為指定的類型的指針。例如

第 3 行將會輸出這個 p 指針的地址數值，而第 4 行將在取出地址的前提下，使用 * 間接取出數值，得到 3 這個結果。注意，*(int *)p 和 *((int *)p) 是等價的，你無需為后面這一坨內容添加括號。

那么，我們轉回 qsort 函數就可以看到，整個函數的聲明是這樣的：

從注釋里就可以看到，第四個參數里為什么傳入的兩個參數是 const void * 類型了：因為兩個參數都指向元素，而這兩個元素的類型我們是無法從第一個參數 void * 類型而確定下來的，所以我們不得不推后到調用時候才能確定，所以這個時候，我們不得不為其設置 void * 類型來表示這個指向的元素是無類型（未知類型）的。

那么，從實現角度上說，cmp 函數里給定的代碼是：

由此可以看出，我們如果需要強制得到元素的類型，需要把指針 a 和 b 轉換為 int * 類型才可以去使用和取值。然后，我們轉換后，把地址數值再使用 * 運算符取出元素數值，將兩者相減就可以得到它們倆的大小關系了。當然，如果需要降序排序，只需要把被減數和減數換一下位置，即改為 *(int *)b - *(int *)a 即可。

總的來說，void * 類型是一個可以指向任何類型變量的指針，但需要確定指向元素的數值時，需要自己給定指針的類型，并通過間接取值的運算符 * 來取值：

即強制轉換 void * 為其它類型的指針 T *。

那么 NULL 常量？

前文提到了一個 NULL 常量，這個常量表示為所有指針類型的默認數值，即指向 0 號內存的指針。當我們現在已經學會了 void * 類型后，就可以知道 NULL 的本面目：(void *)0，它直接把 0 強制轉換為一個地址，而這個地址還是無類型的。所以這允許了所有的類型都可以用。所以，NULL 和 (void *)0 等價。

總結

那么至此，我們就把所有關于指針的內容就介紹完了?，F在我們作出總結。

這些寫法都在函數聲明時去掉變量名 p 即可。