C语言的这两个概念，让无数面试者跪了

无际单片机编程

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文 | 无际（微信:2777492857）
全文约2639字，阅读大约需要 10 分钟
上周我直播的时候，和我连麦的小哥说，他第一次面试时，面试官问了很多问题，他没回答出来。
其中一个问题，我觉得比较经典，而且尴尬的是，我也忘了。
就是函数指针和指针函数，有什么区别？
后面我大概查阅了一下资料，不就是指针和函数的区别而已嘛...
我和新手一样，很痛恨一些看起来复杂的专业名词，实际上就是纸老虎。
这就回到一个老生常谈的话题了，就是概念，代码之类的东西记不住咋办？
能记住，你就神了，这么多东西，靠记是不现实的。
徐工说，几个月前录过硬件基础的内容，现在也忘了一干二净了。
我以前写过的代码，有时也要静下心钻进去仔细研究，才能看明白。
我相信大多数工程师的记性都没这么好，特别是资深的，因为年纪越大，操心的屁事越多，哪里记得住。
这就是实际的情况，有句话叫熟能生巧，你可以记不住专业名词，但一定要有大量的实践，形成类似于肌肉记忆，这样印象才深刻，然后碰到类似的，你很快就能捡起来，或者举一反三。
我突然感觉面试，有点像学校考试，比如给你一张试卷做，或者问你一些概念性的东西，实际上，哪怕能说出来，可能能混过面试，但不能直接地证明你的动手能力。
下面回到主题，我将详细介绍下函数指针和指针函数的概念。
这两个概念，听起来很像，很容易混淆，我教你个技巧，只看后面两个字，比如指针，函数，就很好区分了。

一、基本概念
1.1 函数指针（Pointer to Function）
函数指针是一个指针，它指向函数的入口地址。
简单来说，就是用一个指针变量来保存函数的地址，通过这个指针可以间接地调用该函数。
如果是我们特训营学过项目3的老铁，应该非常熟悉了，我们大量回调函数的应用，就必须要用到函数指针。

1.2 指针函数（Function Returning Pointer）
指针函数本质是一个函数，只不过这个函数的返回值是一个指针，它返回一个特定类型的地址。

二、详细对比
2.1 函数指针的声明：

返回值类型 (*指针名)(参数列表);示例：int (*operation)(int, int);// 声明一个函数指针
实例：int (*operation)(int, int);
#include
// 定义两个普通函数int add(int a, int b) {    return a + b;}
int subtract(int a, int b) {    return a - b;}
int main() {    // 声明一个函数指针    int (*operation)(int, int);        // 指向add函数    operation = add;    printf("加法结果：%d
", operation(5, 3));  // 输出：8        // 指向subtract函数    operation = subtract;    printf("减法结果：%d
", operation(5, 3));  // 输出：2        return 0;}
输出结果：

mb1htv1bc126401686325.png

2.2 指针函数的声明：

类型* 函数名(参数列表);
示例：int* createArray(int size) //指针函数：返回动态分配的整数数组{}
使用实例：#include #include
// 指针函数：返回动态分配的整数数组int* createArray(int size) {    int* arr = (int*)malloc(size * sizeof(int));    for(int i = 0; i     {        arr = i + 1;    }    return arr;}
int main() {    int size = 5;    int* numbers = createArray(size);        for(int i = 0; i     {        printf("%d ", numbers);  // 输出：1 2 3 4 5    }        free(numbers);    return 0;}
输出结果：

v4elihyace26401686425.png

三、实际应用场景
3.1 函数指针的应用
这里强调一下，函数指针是工程师进阶到架构师，必须要掌握的知识点，否则你的程序架构设计不会高级。
函数指针的应用也非常多，比如用函数指针做矩阵管理，我觉几个例子：

例子1：中断服务程序
一般单片机的中断向量表的实现，会采用函数指针，下面是代码模型，仅供参考。

// 中断向量表的实现typedef void (*ISR_Handler)(void);
ISR_Handler ISR_Vector[] = {    NMI_Handler,        // 不可屏蔽中断    HardFault_Handler,  // 硬件错误中断    Timer0_Handler,     // 定时器0中断    UART0_Handler,      // 串口0中断    ADC0_Handler        // ADC0中断};
// 动态修改中断处理函数void setTimerHandler(ISR_Handler newHandler) {    ISR_Vector[2] = newHandler;  // 修改定时器中断处理函数}这行代码定义了一个函数指针类型ISR_Handler，用于指向中断服务函数。此类函数具有无返回值(void)、无参数(void)、专门用于中断服务程序的特征。
中断向量表包含多个中断服务函数的地址：
NMI_Handler：不可屏蔽中断处理函数
HardFault_Handler：硬件错误中断处理函数
Timer0_Handler：定时器0中断处理函数
UART0_Handler：串口0中断处理函数
ADC0_Handler：ADC0中断处理函数
setTimerHandler是一个可以动态修改中断处理函数的函数，原理是通过更新向量表中的函数指针实现。

这样做有什么好处？
主要体现在以下几个方面：
可维护性：中断向量表集中管理、结构清晰，易于维护、可根据不同场景切换处理函数。
可扩展性：比较模块化、增/减中断处理函数很方便。
类似的用法，还有很多别的应用场景，比如我们无际单片机的项目3：
LED控制：

ldpjna4oaj36401686525.png

按键检测：

sx413iw2cuq6401686625.png

这种方式，非常适合矩阵去管理控制方式相同，或者检测方式相同的场景。
比如一个产品有10个LED灯，每个LED都是高电平点亮，低电平熄灭。
比如一个产品有16个按键，每个按键低电平代表按下，高电平代表释放。
仔细领悟下，用函数指针数组的魅力。

例子2：回调函数示例：

#include
// 回调函数类型typedef void (*CallBack)(int);
// 具体的回调函数实现void onSuccess(int result) {    printf("操作成功，结果：%d
", result);}
void onError(int errorCode) {    printf("操作失败，错误码：%d
", errorCode);}
// 执行操作的函数void processTask(int value, CallBack success, CallBack error) {    if(value > 0) {        success(value);    } else {        error(-1);    }}
int main() {    processTask(5, onSuccess, onError);  // 成功场景    processTask(-5, onSuccess, onError); // 失败场景    return 0;}

输出结果：

nkk52gjtj3d6401686725.png

这个例子，可能不能很好地体现回调函数的优势。
回调函数我觉得最屌的地方，就是我们能写出模块化代码的刚需，从专业术语就是耦合度低的代码，额...不说这万恶的专业术语了。
还是拿我们无际单片机的项目3举例吧。
随便举个按键检测的例子，从大体上我一般把程序分为两层：硬件层和应用层。
硬件层主要负责单片机按键相关引脚的配置，以及按键检测的逻辑代码，然后检测到具体的按键，具体的动作后，再把这个值传给应用层。
硬件层的按键检测代码如下：

l0aqh3vv0o26401686826.png

代码有点长，篇幅有限，我只贴核心的部分。
KeyScanCBS是函数指针，keys是检测到按键具体的状态值，比如key1短按释放。
KeyScanCBS这个函数指针，我们会在应用层给这个函数指针注册。

mclcwbmva3y6401686926.png

这样就能在调用函数指针KeyScanCBS，就相当于调用了app.c文件的KeyEventHandle函数，就可以把keys的值从硬件层，传递给应用层app.c文件了。
如果这样看的有点懵，更详细的可以看我那套程序架构的视频，里面总结了很多实用的高阶编程技巧

rhcezys0uva6401687026.png

这样费劲巴拉的，有啥好处？
就是硬件层和应用层之间的代码，独立程度更高了，不会共享全局变量啥的，移植性会更好，用专业术语来说就是模块化程度高，耦合性低。
还有函数指针用于形参的也挺多，比如我们项目6的OTA升级功能函数，形参就有用到。

btxjyvl2xf36401687126.png

反正，函数指针，必须要掌握！必须要掌握！必须要掌握！
面试能熟练描述我这里写的，相信能加分不少。

3.2 指针函数的应用
指针函数我用的不多，用起来不太习惯，这里就不详细介绍了，类似的应用有动态分配内存管理。
动态内存管理示例：

#include #include #include
// 创建动态字符串char* createString(const char* str) {    char* newStr = (char*)malloc(strlen(str) + 1);    strcpy(newStr, str);    return newStr;}
// 创建动态矩阵int** createMatrix(int rows, int cols) {    int** matrix = (int**)malloc(rows * sizeof(int*));    for(int i = 0; i         matrix = (int*)malloc(cols * sizeof(int));    }    return matrix;}
int main() {    char* str = createString("Hello, World!");    printf("%s
", str);    free(str);        int** matrix = createMatrix(3, 4);    // 使用矩阵...    // 释放内存    for(int i = 0; i 3; i++) {        free(matrix);    }    free(matrix);        return 0;}

四、总结下
4.1 本质区别
函数指针是一个指针变量，存储函数的地址。
指针函数是一个函数，返回值为指针类型。

4.2 使用场景
函数指针主要用于矩阵控制，回调机制等等。
指针函数主要用于动态内存分配、返回复杂数据结构等场景。

4.3 开发建议
掌握这两个知识点，非常重要，是你以后写出高灵活性、高扩展性，高移植性代码的刚需，学习方法是多实践应用。
祝你，代码越来越优雅高级。
end

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