求求你，不要再纠结指针了(2)——函数指针

【说在前面的话】

如果说指针在一些人心中是导致代码“极其不稳定的奇技淫巧”，那么“函数指针”则是导致代码跑飞和艰涩难懂的罪魁祸首。然而，函数指针的定义和使用其实非可以非常简单——请暂时忘记原本你从课本上所学的知识，让我们来看一种函数指针的正确打开方式。

【正文】

假设有一个目标函数，其函数原型是这样的：

extern bool serial_out(uint8_t chByte);

那么如何定义指向该函数原型的函数指针呢？

步骤1：用typedef定义一个函数原型类型：

typedef bool serial_out_t(uint8_t chByte);

或者省略形参的变量名：

typedef bool serial_out_t(uint8_t);

步骤2：使用新类型按照普通指针的使用方法来使用。

• 使用新的类型来定义指向该类型的指针——函数指针

serial_out_t *fnPutChar = NULL;
...
fnPutChar = &serial_out;

如果用传统的方法，上面的代码等效为：

bool (*)(uint8_t) fnPutChar = NULL;
...
fnPutChar = serial_out;

• 使用函数指针的来访问函数

...
if (NULL != fnPutChar) {
    //! 调用函数指针所指向的函数
    bResult = (*fnPutChar)('H');     //!< 这里的"*"可以省略，但最好保留哦
}
...

需要特别注意：

• 我们并不是通过typedef来直接定义指针类型，而是定义一个专门针对目标函数原型的新类型——这样在定义函数指针变量时就和普通变量类型一样需要使用“*”——任何时候都知道这是一个指针，不会迷惑。
• 虽然这里"&"在C语言语法上是可以省略的，但是为了简化规则（简化需要记忆的特殊情况），这里我们要遵守普通指针的使用规则——取地址的时候要使用取地址运算符“&”，访问指针所指向空间的时候，“*”也不能省略。

使用这种方法定义和使用函数指针好处非常明显：

• 极大的提高了代码的可读性——与函数指针有关的代码，任何时候一眼看就知道是一个指针；
• 极大的降低了函数指针的使用难度——通过typedef定义一个针对函数原型的类型，将函数指针的使用变得跟普通指针一摸一样，从而省区了额外的记忆负担；
• 允许轻松套娃

关于最后一点，我们不妨做一个极端一点的例子：

假设有一个函数，其输入参数是一个函数指针，其返回函数也是一个函数指针：

typedef struct task_cb_t task_cb_t;

typedef const char * get_err_string_t(task_cb_t *ptTask);
typedef void on_task_cpl_evt_t(task_cb_t *ptTask);

extern get_err_code_t *run_task(
                          task_cb_t *ptTask, 
                          on_task_cpl_evt_t *fnTaskCPLEvtHandler);

为了让这个例子显得更为合理，我假想了一个调度器，而run_task就是这个调度器执行用户任务的函数。分析上面的代码容易清晰的获得以下信息：

• task_cb_t 是用户任务的控制块，具体内容未知，但我们可以用它来声明指针变量；
• 函数指针（get_err_code_t *）指向的函数可以返回指定任务的错误代码；
• 函数指针（on_task_cpl_evt_t *）所指向的函数是一个事件处理程序；
• 函数 run_task会执行指定的任务，“可能”会在任务执行完成的时候通过函数指针 fnTaskCPLEvtHandler调用一个用户指定的事件处理程序；
• 函数run_task在执行指定任务的时候，如果发生了错误，“可能”会返回一个非NULL的函数指针，类型是：（get_err_code_t *），用户可以通过这个函数指针获取任务ptTask专属的错误信息（字符串）；

怎么样，是不是看起来一切都简单自然？那你考虑过，如果要做一个指向run_task的函数指针应该是什么样么？套娃开始：

typedef get_err_code_t *run_task_t(task_cb_t *, on_task_cpl_evt *);

【注意】run_task_t 前面的“*”是 （get_err_code_t *）的一部分。

我们可以用新类型run_task_t定义一个函数指针：

static run_task_t *s_fnDispatcher = NULL;

最后，作为一个挑战，我很怀疑有没有人能不借助typedef的方法，重新写出函数指针 s_fnDispatcher 的定义？

欢迎在评论区留言，写下你的答案。

【后记】

借助typedef，函数指针的使用可以极大的简化。与传统方式不同的是，这里typedef定义的不是函数指针本身，而是一个“函数原型的类型”——借助这一小技巧，我们成功的贯彻了“复杂的事情变简单、简单的事情变可靠”的原则。