C語言函數指針實戰：回調函數與跳轉表兩大核心用法

函數指針：C 語言實現多態與動態分發的基石

函數指針讓函數成為一等公民，可作為參數傳遞、存入數組、動態調用。兩大經典場景：回調函數與跳轉表。

場景一：回調函數 —— 類型無關的鏈表查找

通過函數指針參數注入比較邏輯，實現通用查找：

// 通用節點結構
typedef struct Node {
    void *value;
    struct Node *link;
} Node;

// 通用查找：compare 為回調函數
Node *search_list(Node *node, const void *value,
                  int (*compare)(const void *, const void *)) {
    while (node) {
        if (compare(&node->value, value) == 0) break;
        node = node->link;
    }
    return node;
}

// 具體比較函數（整數版）
int compare_ints(const void *a, const void *b) {
    return *(int*)a == *(int*)b ? 0 : 1;
}

// 調用
Node *found = search_list(head, &target_value, compare_ints);

場景二：跳轉表 —— 替代 switch-case 的高效分發

字符分類統計：將分類函數放入數組，按索引直接調用：

// 分類函數表
static int (*test_func[])(int) = {
    iscntrl, isspace, isdigit, islower,
    isupper, ispunct, is_not_print  // 自定義補全
};
#define N_CATEGORIES (sizeof(test_func)/sizeof(test_func[0]))

char *label[] = {"control","whitespace","digit","lower","upper","punct","non-print"};
int count[N_CATEGORIES] = {0}, total = 0;

int main() {
    int ch, cat;
    while ((ch = getchar()) != EOF) {
        total++;
        for (cat = 0; cat < N_CATEGORIES; cat++)
            if (test_func[cat](ch)) count[cat]++;
    }
    for (cat = 0; cat < N_CATEGORIES; cat++)
        printf("%-12s %5d %6.2f%%\n", label[cat], count[cat],
               100.0 * count[cat] / total);
    return 0;
}

// 非打印字符補丁
int is_not_print(int ch) { return !isprint(ch); }

運行結果示例

control         12   1.23%
whitespace      45   4.59%
digit           30   3.06%
lower          200  20.41%
upper           80   8.16%
punct           25   2.55%
non-print       10   1.02%

關鍵優勢總結

進階技巧

• 函數指針類型別名：typedef int (*CmpFunc)(const void*, const void*); 簡化聲明
• 狀態機實現：狀態處理函數表 + 當前狀態索引
• 插件架構：動態加載庫並獲取函數指針
• EOF 輸入技巧：Windows 控制台 Ctrl+Z + Enter 發送 EOF