第 11 章 · 函数指针

函数也有地址，存函数地址的指针就是函数指针——回调、策略、跳转表的基础。

10.1 声明与调用

int add(int a, int b) { return a + b; }

int (*f)(int, int);   // f 是「指向 (int,int)->int 函数的指针」
f = add;              // 函数名自动退化成函数指针（也可写 &add）
f = &add;             // 等价

int r = f(3, 4);      // 通过指针调用（也可写 (*f)(3, 4)）

声明从内向外读：f 先和 * 结合（是指针），再指向 (int, int) -> int 的函数。
括号不能省：int *f(int, int) 是「返回 int* 的函数」，不是函数指针。

10.2 typedef 简化

函数指针的裸声明很丑，typedef 让它可读：

typedef int (*BinOp)(int, int);   // BinOp 是一个类型：函数指针

BinOp f = add;                    // 清爽
int r = f(3, 4);

10.3 回调：把函数当参数传

函数指针作参数，让「策略」由调用者决定。标准库经典是 qsort：

#include <stdlib.h>
int cmp_int(const void *a, const void *b) {
    int x = *(const int*)a, y = *(const int*)b;
    return (x > y) - (x < y);     // 返回负数/0/正数，注意避免 x-y 溢出
}

int arr[] = {3, 1, 4, 1, 5};
qsort(arr, 5, sizeof(int), cmp_int);

qsort 用 void* 接收任意类型，用比较函数把「如何比较」交给调用者——这是泛型在 C 里的经典做法。

10.4 函数指针数组：跳转表（dispatch table）

把一组操作放进数组，用下标选择，比一长串 if/else 或 switch 更紧凑、可扩展：

typedef int (*Op)(int, int);
int add(int a, int b) { return a + b; }
int sub(int a, int b) { return a - b; }
int mul(int a, int b) { return a * b; }

Op ops[] = { add, sub, mul };      // 函数指针数组
int r = ops[1](10, 3);             // 调 sub = 7

典型场景：菜单/命令分发、状态机转移表、语法分析器的运算符表。

10.5 返回函数指针的函数

函数可以返回函数指针，声明会变得诡异——用 typedef 拆解：

// 返回「指向 (int,int)->int 函数的指针」的函数，接受一个 int
typedef int (*BinOp)(int, int);
BinOp select(int which) {          // 清晰
    return which ? add : sub;
}

int r = select(1)(10, 3);          // 先选函数，再调用

10.6 与汇编 / 其他语言对照

汇编：函数指针就是函数的入口地址，调用 f(3,4) 是 call [f]（间接调用）。间接调用会打断 CPU 的分支预测/内联，比直接调用略慢，这就是为什么 C++ 虚函数有开销。
Java：接口/匿名类/lambda 是函数指针的替代；JVM 底层用 invokeinterface/invokedynamic 做间接调用，概念一致。
C++：std::function、函数对象、lambda、虚函数表都是函数指针的升级版；虚函数就是「结构体里的函数指针表」的语法糖（下一章会看到雏形）。
Python：函数是一等对象，func 直接就是「函数指针」，处处是回调，甚至不需要专门语法。

函数名自动退化成函数指针；typedef 拆声明；qsort=回调范式，函数指针数组=跳转表。