18、指针（四）：函数指针、回调函数、指针作为函数参数

指针这东西，说到函数这块，才真正开始展现它的威力。

我个人习惯把指针比作「遥控器」。你拿着遥控器，不用走到电视机跟前，就能换台、调音量。函数指针和指针参数，干的就是类似的事——你不需要把数据搬来搬去，拿着地址就能操作它。

18.1 指针作为函数参数：别想复制，直接动手

先聊最基础的。C语言的函数参数传递，默认是「值传递」。什么意思？你传进去一个变量，函数拿到的是它的副本。你在函数里改来改去，外面的原变量纹丝不动。

void swap_wrong(int a, int b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
    // 外面的人：你谁啊？我变量没变啊
}

int main() {
    int x = 3, y = 5;
    swap_wrong(x, y);
    printf("x=%d, y=%d\n", x, y); // 还是 3 和 5
    return 0;
}

嗯，这里要注意：你传的是值，不是变量本身。函数里 a 和 b 是新的局部变量，跟外面的 x、y 没关系。

那怎么才能真的交换？传地址。

void swap(int *a, int *b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

int main() {
    int x = 3, y = 5;
    swap(&x, &y);
    printf("x=%d, y=%d\n", x, y); // 5 和 3，成了
    return 0;
}

我在项目中遇到过好几次这种问题：新手写链表操作，传了头指针进去，函数里改了头指针，出来发现链表丢了。为什么？因为传的是指针的值，不是指针的地址。想改指针本身，得传指针的指针。

核心原则：

  • 想改变量的值 → 传变量的地址（指针）
  • 想改指针的值 → 传指针的地址（二级指针）

小技巧：写函数时，如果参数只是「读」数据，用 const 修饰指针。比如 void print(const int *p)。这样编译器会帮你检查，防止不小心改了不该改的东西。

18.2 函数指针：把函数当变量用

函数指针，说白了就是「指向函数的指针」。函数本身也有地址，存在代码段里。你可以把这个地址存下来，通过它去调用函数。

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

int main() {
    int (*op)(int, int);  // 声明一个函数指针
    op = add;             // 指向 add 函数
    printf("%d\n", op(10, 5)); // 15

    op = sub;
    printf("%d\n", op(10, 5)); // 5
    return 0;
}

你想想看，函数指针的声明语法有点绕：int (*op)(int, int)。先写返回值类型，括号里写指针名，再写参数列表。我刚开始学的时候，老把括号位置搞错。写成 int *op(int, int) 就变成了「返回 int 指针的函数」，完全两码事。

我曾经踩过的坑：函数指针的类型必须严格匹配。返回值、参数个数、每个参数的类型，一个不对编译器就报错。别想着「差不多就行」，C语言不跟你商量。

18.3 回调函数：把选择权交给调用者

回调函数，就是用函数指针实现的一种机制。你写一个通用函数，里面留个「钩子」，让调用者决定具体怎么处理数据。

最经典的例子就是 qsort 排序。排序的逻辑是固定的，但「怎么比较两个元素」得由你决定。

int compare_int(const void *a, const void *b) {
    return *(int*)a - *(int*)b;
}

int main() {
    int arr[] = {5, 3, 8, 1, 9};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    qsort(arr, n, sizeof(int), compare_int);
    // 第四个参数就是回调函数

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

qsort 不知道你要排整数、浮点数还是结构体。它把比较的「具体操作」交给你。这就是回调的精髓：框架提供流程，你提供逻辑。

我在项目中做过一个事件驱动的模块。底层只管收消息、分发消息。上层注册不同的回调函数来处理不同的事件。底层代码一行不改，上层想加什么功能就加什么功能。这种解耦方式，用起来真的很舒服。

18.4 知识结构图

下面这张图帮你理清本章的核心脉络：

指针与函数 指针作为函数参数 传地址，改外部变量 避免大结构体拷贝 二级指针改指针本身 函数指针 声明：返回值 (*名)(参数) 函数名即地址 类型必须严格匹配 回调函数 函数指针的典型应用 qsort 比较函数 事件驱动 / 插件机制 核心思想：通过地址间接操作数据或代码 让程序更灵活、更解耦

18.5 实用建议

讲到这里，我总结几条实战经验：

  1. 能用指针传参就别用全局变量。全局变量看着省事，但代码一复杂，你根本不知道谁改了它。指针传参，调用关系一目了然。
  2. 函数指针的 typedef 能省不少事。比如 typedef int (*OpFunc)(int, int);，后面声明变量就写成 OpFunc op;，清爽多了。
  3. 回调函数注意生命周期。注册的回调函数，在调用时它的地址必须仍然有效。别注册了一个局部函数，退出作用域后回调还在调用它——那是未定义行为，程序随时可能崩。
  4. 写回调时，多传一个 void *context 参数。这样调用者可以带自己的数据进去，不用依赖全局变量。很多库都这么设计，比如 pthread_create 的最后一个参数。

一个小练习：写一个通用的「遍历数组并应用操作」的函数。它接收数组、长度、元素大小，以及一个回调函数。回调函数负责处理单个元素。试试看，你会发现这种模式在很多地方都能用。

指针和函数的结合，说白了就是「把控制权交出去」。你写一个框架，别人往里填逻辑。你写一个函数，调用者决定怎么用。这种灵活性，正是C语言经久不衰的原因之一。

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