Function Pointer - 函式指標

C 語言有一個強大的功能，Function Pointer (函式指標)，在我真正了解它之前，只是覺得它能用指標來代表一個函式而已。但事實上並非如此，受到物件導向程式設計的影響，當我了解什麼是多型 (Polymorphism) 而且從中明白它的強大之處，再回頭想到 Function Pointer，它們是一樣的概念，都是能在程式執行中動態地改變函式 (Function) 或方法 (Method) 。那這為什麼重要？在「軟體建構之道 第二版」(Code Complete 2) 提到了軟體開發很重要的一件事：避免複雜度。隨著自己寫程式的時間越來越長，看別人寫得的程式碼也越來越多時，真的發現了一件事，程式碼越複雜越難維護；這也不是說系統很大，功能很多而造成程式碼很複雜，想想看 Linux kernel 有多大？一樣很有系統和結構。所以，撰寫程式絕對可以寫很簡單明瞭，也可以很複雜，全在於程式設計師本身的功力而已。

回到正題，函式指標到底可以多好用？先從最基本的開始吧！

int add(int x, int y)
{
    return x+y;
}

int sub(int x, int y)
{
    return x-y;
}

int main(void)
{
    int (*pfunc)(int, int);

    pfunc = add;
    printf("sum = %d\n", pfunc(3, 2));
    pfunc = sub;
    printf("dif = %d\n", pfunc(3, 2));

    return 0;
}

上面其實不算什麼應用，只是用來說明函式指標的用法，和直接使用 add 和 sub 函式沒有什麼差別。再看底下的例子：

int add(int x, int y)
{
    return x+y;
}

int sub(int x, int y)
{
    return x-y;
}

int calc(int (*pfunc)(int, int), int x, int y)
{
   return pfunc(x, y);
}

int main(void)
{

    printf("sum = %d\n", calc(add, 4, 2));
    printf("dif = %d\n", calc(sub, 4, 2));

    return 0;
}

藉由 calc 這個函式，它把  int (*pfunc)(int, int) 當做參數，讓 add 和 sub 可以直接傳給 calc，讓它做你要它做的事。

int add(int x, int y)
{
    return x+y;
}

int sub(int x, int y)
{
    return x-y;
}

int mul(int x, int y)
{
    return x*y;
}

int div(int x, int y)
{
    return x/y;
}

enum op_type { ADD, SUB, MUL, DIV };
typedef struct {
    char *op_name;
    int x;
    int y;
    enum op_type op;
} parameters;

int(*perform_feature[])(int, int) = {add, sub, mul, div};

int main(void)
{
    int i;

    parameters p[] = {
        {"sum", 4, 2, ADD},
        {"dif", 4, 2, SUB},
        {"pro", 4, 2, MUL},
        {"quo", 4, 2, DIV},
    };

    for (i=0;i<(int)(sizeof(p)/sizeof(parameters));i++)
        printf("%s = %d\n", p[i].op_name, (perform_feature[p[i].op])(p[i].x, p[i].y));

    return 0;
}

最後這個例子因為 for 迴圈無法用 code 的方式顯示，所以直接貼上。在這裡加上陣列的使用，讓函式直接利用索引來執行，這樣的好處是，不管我新增了多少新的函式到 perform_feature 裡，都不用改 for 迴圈。

這裡的例子只是一小部份應用，如何能應用到你的程式裡，就要靠你的設計能力了。