C 語言指標進階：函式指標、回呼與邏輯演算法分離

回傳指標的函式

語法：型別 *函式名(參數表)。例：int* func(int x, int y) 回傳指向 int 的指標。注意 * 僅修飾回傳型別，非函式名一部分。

函式指標：將函式當作資料傳遞

存在理由

函式在記憶體佔有儲存區，有起始位址（入口點）。函式指標儲存此位址，使函式可被間接呼叫、作為參數傳遞、儲存於陣列/結構中。

宣告語法

int (*p)();           // 指向無參、回傳 int 的函式
int (*p)(int, int);   // 指向雙 int 參、回傳 int 的函式

括號不可省：int *p() 會被解析為「回傳 int* 的函式 p」。

直接呼叫 vs 間接呼叫

• 直接：Max(2,9)
• 間接：p = Max; p(2,9) 或 (*p)(2,9)

除錯器視角：函式指標的跳躍表

Debug 模式下，編譯器為函式指標產生跳躍表（JMP 指令），導致指標值非直接函式位址。Release 模式通常優化為直接位址。

函式指標型別轉換陷阱

int (*p)(int) = (int (*)(int))Max; // 強制雙參轉單參（危險！）
int a = ((int (*)(int, int))p)(2, 9); // 呼叫時再轉回

型別轉換雖可通過編譯，但參數不匹配會導致未定義行為，實務上應避免。

邏輯與演算法分離：策略模式雛形

透過函式指標將「比較演算法」參數化：

void Sort(void* base, size_t n, size_t sz, int (*cmp)(const void*, const void*)) {
    // 排序邏輯固定，比較策略由 cmp 決定
}

呼叫端可傳入不同比較函式（升序、降序、自訂鍵值），實現演算法與業務邏輯解耦。這是 C 語言實現「策略模式」的核心技術，也是 qsort、bsearch 等標準庫函式的設計基石。

注意事項

• 函式指標不支援算術運算（+/- 無意義）。
• 嚴格匹配參數型別與數量，避免強制轉型。
• 善用 typedef 簡化複雜宣告：typedef int (*CmpFunc)(const void*, const void*);