函式指標與回呼機制：從宣告到呼叫慣例的完整指南

為什麼需要函式指標？

回呼函式無法由程式設計師直接呼叫，必須將其位址傳遞給呼叫端。函式指標正是實現此機制的關鍵——它儲存函式的進入點位址，允許執行期動態綁定。

一、函式指標宣告語法解析

一般函式宣告：void f();
對應函式指標型別：void (*)();

• 括號內的 * 標識「指標」。
• 左側 void 為回傳型別，右側 () 為參數列。
• 此為型別，非變數。可用於 sizeof 或 typedef。

// 取得函式指標大小
unsigned psize = sizeof(void (*)());

// 定義型別別名
typedef void (*pfv)();  // pfv：指向無參、回傳 void 的函式指標

// 宣告指標變數
void (*p)();  // p 為指標變數名

二、指標賦值與呼叫

void func() { /* ... */ }

p = func;        // 賦值：函式名即位址
p();             // 透過指標呼叫
(*p)();          // 等價寫法

賦值的函式必須簽章完全相符（回傳型別、參數型別、順序、呼叫慣例）。

三、實現回呼：傳遞指標給呼叫端

void caller(void (*ptr)()) {  // 接受函式指標參數
    ptr();                     // 呼叫被指向的函式
}

int main() {
    p = func;
    caller(p);                 // 動態綁定：執行期決定呼叫哪個函式
}

若 p 在執行期賦予不同函式位址，caller 將呼叫不同函式，實現多型行為。

四、呼叫慣例：隱藏的型別相容性關鍵

呼叫慣例決定：參數壓棧順序（左→右/右→左）、堆疊清理責任（呼叫端/被呼叫端）、參數傳遞機制（堆疊/暫存器）、名稱修飾。常見慣例：

• __cdecl（C/C++ 預設，呼叫端清理堆疊，支援可變參數）
• __stdcall（Win32 API 標準，被呼叫端清理堆疊）
• __fastcall（優先用暫存器傳參）
• __pascal（左→右壓棧，被呼叫端清理）

慣例不相容導致編譯錯誤

__stdcall int callee(int);              // 被呼叫端用 stdcall
void caller(__cdecl int (*ptr)(int));   // 呼叫端期望 cdecl 指標

__cdecl int (*p)(int) = callee;         // 錯誤：型別不相容！
// 雖然回傳/參數皆為 int，但呼叫慣例不同，屬不同型別

鐵律：呼叫慣例是函式型別的一部分。指標型別與目標函式的慣例必須嚴格一致，否則無法賦值。

五、類別成員函式指標：另一個世界

本文僅涵蓋普通函式指標。類別成員函式指標語法、語義、大小皆不同（涉及 this 指標調整、虛函式表查找等），將另文探討。

總結

1. 函式指標宣告核心：回傳型別 (*指標名)(參數列)，善用 typedef 簡化。
2. 賦值需簽章與呼叫慣例雙重匹配。
3. 回呼模式實現執行期動態綁定，廣泛用於事件驅動、排序比較、非同步通知等場景。
4. 跨模組/動態連結庫傳遞函式指標時，務必統一呼叫慣例（通常約定 __stdcall 或 __cdecl）。