函式指標

程式在執行時，函式在記憶體中也佔有一個空間，將函式名稱作為指定來源時，函式名稱會自動轉為指標，型態由傳回值型態與參數列決定，若要將之指定給另一函式指標，型態的宣告方式如下：

傳回值型態 (*名稱)(參數列);

函式指標代表著一個函式，相同型態的函式可以指定給具有相同型態的指標，例如：

#include <stdio.h>

int foo(int); 

int main() { 
    int (*fp)(int) = foo; 

    foo(10);  // 顯示 10
    fp(20);   // 顯示 20

    return 0; 
} 

int foo(int n) { 
    printf("n = %d\n", n); 
    return 0; 
}

foo 指定給 fp，等效於 &foo 指定給 fp，在指定之後，fp 儲存了 foo 的位址，在呼叫時，fp(20) 等效於 (*fp)(20)。

函式指標可以用來傳遞函式，例如，你想撰寫用於陣列的 sort 函式，希望大小順序可以由呼叫者指定，這就可以傳遞函式來指定，例如：

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

void sort(int*, int, bool (*compare)(int, int));
bool ascending(int, int);
bool descending(int, int);

int main() { 
    int number[] = {3, 5, 1, 6, 9};

    sort(number, 5, ascending);
    // 顯示 1 3 5 6 9
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", number[i]);
    }
    putchar('\n');

    sort(number, 5, descending);
    // 顯示 9 6 5 3 1
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", number[i]);
    }
    putchar('\n');

    return 0; 
} 

void swap(int *a, int *b) {
    int t = *a; 
    *a = *b; 
    *b = t;
}

void sort(int* arr, int length, bool (*compare)(int, int)) { 
    for(int flag = 1, i = 0; i < length - 1 && flag == 1; i++) { 
        flag = 0; 
        for(int j = 0; j < length - i - 1; j++) { 
            if(compare(arr[j + 1], arr[j])) { 
                swap(&arr[j + 1], &arr[j]); 
                flag = 1; 
            } 
        } 
    } 
}

bool ascending(int a, int b) {
    return a < b;
}

bool descending(int a, int b) {
    return a > b;
}

在這個例子中，sort 上的函式指標宣告有些難以閱讀，可以使用 typedef，定義一個比較容易閱讀的名稱，例如：

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

typedef bool (*CMP)(int, int);

void sort(int*, int, CMP compare);
...略

void sort(int* arr, int length, CMP compare) { 
    for(int flag = 1, i = 0; i < length - 1 && flag == 1; i++) { 
        flag = 0; 
        for(int j = 0; j < length - i - 1; j++) { 
            if(compare(arr[j + 1], arr[j])) { 
                swap(&arr[j + 1], &arr[j]); 
                flag = 1; 
            } 
        } 
    } 
}

...略

也可以宣告函式指標陣列，例如：

bool (*compare[10])(int, int);  

上面這個宣告產生具有 10 個元素的陣列，可以儲存 10 個 bool (*)(int, int) 函式型態的位址，不過這樣的宣告實在難以閱讀，可以使用 typedef 來改進：

typedef bool (*CMP)(int, int);
CMP compare[10];