C 語言函數指針入門：聲明、調用、回調與實戰模式

什麼是函數指針？

函數指針存儲函數在代碼段的入口地址，聲明語法：

返回類型 (*指針變量名)(參數列表);

例：int (*pf)(int, int); — 指向「接受兩個 int、返回 int」的函數。

核心用法演示

1. 直接賦值調用

int Sum(int a, int b) { return a + b; }
int Sub(int a, int b) { return a - b; }

int main() {
    int (*pf)(int, int);  // 聲明
    pf = Sum;             // 賦值（函數名隱式轉換為地址）
    printf("Sum: %d\n", pf(20, 10));  // 30
    pf = Sub;
    printf("Sub: %d\n", pf(20, 10));  // 10
    return 0;
}

2. 作為函數參數：回調函數

typedef int (*pfFun)(int, int);

int Execute(int a, int b, pfFun callback) {
    return callback(a, b);  // 將控制權交給調用者提供的函數
}

int main() {
    printf("%d\n", Execute(20, 10, Sum));  // 30
    printf("%d\n", Execute(20, 10, Sub));  // 10
    return 0;
}

這就是回調模式：庫函數定義骨架，具體行為由調用者注入。

typedef 簡化聲明

// 無 typedef：參數聲明冗長
void Register(int (*handler)(int, int));

// 有 typedef：清晰語義化
typedef int (*EventHandler)(int, int);
void Register(EventHandler handler);

實戰模式：狀態機

typedef enum {ST_IDLE, ST_RUN, ST_STOP} State;
typedef void (*StateHandler)(void);

void IdleHandler() { printf("IDLE\n"); }
void RunHandler()  { printf("RUNNING\n"); }
void StopHandler() { printf("STOPPED\n"); }

StateHandler table[] = {IdleHandler, RunHandler, StopHandler};

int main() {
    State cur = ST_IDLE;
    // 模擬事件驅動
    cur = ST_RUN;  table[cur]();
    cur = ST_STOP; table[cur]();
    return 0;
}

常見錯誤與避坑

C++ 現代替代：std::function / lambda

#include <functional>
std::function f = [](int a, int b){ return a+b; };
f(3, 4);  // 7
// 支持捕獲上下文、綁定成員函數、多態調用

C 語言環境下，函數指針仍是實現多態、插件、異步回調的基石。