前言

指针是用来在程序中指向某一个变量的，实际上指针内存放的就是一个变量的相对内存地址（实际的物理地址还要加上一个偏移值）。

在程序运行期间，每个函数都会占用一段连续的内存空间，而函数名就是该函数所占内存空间的起始地址（入口地址），我们可以将一个函数的起始地址赋值给一个指针，进而通过该指针来调用函数，这就是函数指针。

函数指针可以像一般函数一样，用于调用函数、传递参数。在如 C这样的语言中，通过提供一个简单的选取、执行函数的方法，函数指针可以简化代码。函数指针只能指向具有特定特征的函数。因而所有被同一指针运用的函数必须具有相同的参数和返回类型。

C语言标准规定，函数指示符（function designator，即函数名字）既不是左值，也不是右值。但C++语言标准规定函数指示符属于左值，因此函数指示符转换为函数指针的右值属于左值转换为右值。

除了作为sizeof或取地址&的操作数，函数指示符在表达式中自动转换为函数指针类型右值。因此通过一个函数指针调用所指的函数，不需要在函数指针前加取值或反引用（*）运算符。

定义形式

对于一个函数指针，我们采用如下的定义方式：

返回值 (* 指针变量名)(参数类型1，参数类型2，······)

例如：

int (* pf)(int,int);

其中，

返回值：函数返回的数据类型

指针变量名:函数指针变量名

参数类型：函数的参数类型

样例

#include<stdio.h>

int min(int a, int b) {//返回两个数中的最小值函数
    return a < b ? a : b;
}

int main(){
    //定义一个函数指针pf
    int (*pf)(int, int);
    //让pf指向min函数
    pf = min;
    //通过函数名调用min函数
    printf("min=%d\n", min(10, 20));
    //通过函数指针pf调用min函数
    printf("pf=%d\n", pf(10, 20));

    return 0;
}

通过运行上面的程序，我们得到了以下结果

min=10
pf=10

从结果中我们可以看出两种调用方式得到了一样的结果。接下来我们进而修改一下上面的代码

#include<stdio.h>

int min(int a, int b) {//返回两个数中的最小值函数
    return a < b ? a : b;
}

int main(){
    //定义一个函数指针pf
    int (*pf)(int, int);
    //让pf指向min函数
    pf = min;
    //获取min函数的地址
    printf("min=  %p\n", &min);
    //查看函数指针pf内的地址
    printf("pf=   %p\n", pf);

    return 0;
}
}

运行上面的代码，我们得到下面的结果

min=  001C1221
pf=   001C1221

从结果我们可以明显的看出pf函数中存放的确实是min的地址。

应用实例

在C语言中，有一个常用的快速排序库函数，能够对任意的数组以任意规则进行排序，其形式如下：

void qsort(void *base, size_t nitems, size_t size, 
int (*compar)(const void *, const void*))

其中，

base为将要排序的数组的首地址

nitems为由base指向的数组的元素个数

size为该数组中每个元素的大小

compar为排序规则函数，其形式如下：

int 函数名(const void *elem1,const void *elem2);

该函数的返回值有三种情况：

1.返回负整数：*elem1排在*elem2前面

2.返回0： *elem1和*elem2谁在前面都可以

3.返回正整数：*elem1排在*elem2后面

下面我们来考察一个实例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int myCompar(const void* a, const void* b){//排序规则函数
    //由于*a和*b是两个无类型的地址，
    //在使用之前我们先将其强制类型转换为int*，
    //然后再取其值进行比较
    return (*(int*)a - *(int*)b);
}

int main(){
    int values[] = { 23, 6, 100, 2, 25 };

    printf("排序之前的列表：\n");
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", values[i]);
    }

    //调用qsort进行排序
    qsort(values, 5, sizeof(int), myCompar);

    printf("\n排序之后的列表：\n");
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", values[i]);
    }

    return 0;
}

运行以上程序，我们得到下面所示结果：

排序之前的列表：
23 6 100 2 25
排序之后的列表：
2 6 23 25 100

经过qsort调用mycompar函数后成功升序地将数组进行了排序