函数指针，才是一切一切的根基

本文主要是介绍函数指针，才是一切一切的根基，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1. 前言

最近工作中，在干一件事情，就是打通从安卓的java代码，到JNI，最后到server端的C代码。

当然这个过程，早已有大神们做好了，我只是根据当前的业务需要，定制化的实现这个过程。

那这和函数指针，有啥关系呢？请先看程序和内存的关联关系。

2. C语言中的内存布局

C语言的内存布局[1], 如下图所示：

任何一个C语言可执行程序，以有组织的方式加载到计算机内存当中，这段内存被称为进程地址空间或者C程序的内存布局。

通常，将这个内存布局，分为如下几个部分：

（1）Text segment ——文本段

文本段包含C程序的可执行指令，也称为代码段。文本段是不同的进程之间可共享的。

（2）Data segment —— 数据段

这里分为2个子段：初始化数据段和未初始化数据段。通俗的说，不为0的全局变量和静态变量，会存储在初始化数据段。其余的变量会存储在未初始化数据段。

（3）Heap segment —— 堆

在堆区，我们可以动态的开辟和释放内存。开辟内存可以使用malloc(), calloc(), realloc() and new for C++。释放内存可以使用free() or delete。

（4）Stack segment —— 栈

所有函数当中声明的变量，会存储在栈区，存储内容也包括地址，形参等信息。当我们调用某个函数，会创建一个stack frame，当函数返回之后，stack frame将会被销毁。stack pointer将会记录所有的出栈，入栈信息。

每一个函数都拥有自己的stack frame，当调用函数时，stack frame的结构图如下：

（5）Unmapped or reserved —— 预留段

未映射或预留段包含命令行参数和其他程序相关数据，如可执行映像的较低地址，较高地址等。

3. 函数指针

（1）函数指针：指向函数地址的指针。

（A function pointer is a pointer that refers to the address of a function.）

一个典型的函数指针，如下：

int (*func)(int a, float b);

（2）函数指针的例子[2]——异步调用

demo1 :

/ * This code catches the alarm signal generated from the kernelAsynchronously */
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>struct sigaction act;/* signal handler definition goes here */
void sig_handler(int signo, siginfo_t *si, void *ucontext)
{printf("Got alarm signal %d\n",signo);/* do the required stuff here */
}int main(void)
{act.sa_sigaction = sig_handler;act.sa_flags = SA_SIGINFO;/* register signal handler */sigaction(SIGALRM, &act, NULL);  /* set the alarm for 10 sec */       alarm(10);   /* wait for any signal from kernel */                                        pause();  /* after signal handler execution */                                             printf("back to main\n");                     return 0;
}

demo2:

/* insertion_sort.h */typedef int (*callback)(int, int);
void insertion_sort(int *array, int n, callback comparison);

/* insertion_main.c */#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include"insertion_sort.h"int ascending(int a, int b)
{return a > b;
}int descending(int a, int b)
{return a < b;
}int even_first(int a, int b)
{/* code goes here */
}int odd_first(int a, int b)
{/* code goes here */
}int main(void)
{int i;int choice;int array[10] = {22,66,55,11,99,33,44,77,88,0};printf("ascending 1: descending 2: even_first 3: odd_first 4: quit 5\n");printf("enter your choice = ");scanf("%d",&choice);switch(choice){case 1:insertion_sort(array,10, ascending);break;case 2:insertion_sort(array,10, descending);case 3:insertion_sort(array,10, even_first);break;case 4:insertion_sort(array,10, odd_first);break;case 5:exit(0);default:printf("no such option\n");}printf("after insertion_sort\n");for(i=0;i<10;i++)printf("%d\t", array[i]);printf("\n");return 0;
}

/* insertion_sort.c */#include"insertion_sort.h"void insertion_sort(int *array, int n, callback comparison)
{int i, j, key;for(j=1; j<=n-1;j++){key=array[j];i=j-1;while(i >=0 && comparison(array[i], key)){array[i+1]=array[i];i=i-1;}array[i+1]=key;}
}

从以上2个demo，已经可以很明显的看出函数指针的用途和用法。

不过，这和开始说的，函数指针是一切的根基，好像毫无关联啊，怎么看都是一种编程技巧嘛。

别急，往下看。

4. 再探内存地址和程序的关系

有人曾经说过，c语言的精华是指针，我认为这句话没有说完，c语言的精华是函数指针才对。

为什么这么说？

既然，程序只不过是内存的一部分。而函数是程序的一部分。

那换句话说，其实程序就是计算机按照一定顺序访问内存地址的过程。

那么，只要能够控制（获取）内存地址，就等于掌握了计算机。

说到这里，函数指针的意义已经很明确了。

那么，安卓的java代码，与JNI的C代码，再到server的C代码，到底怎么交互呢？

很简单，互相传递函数指针，一切搞定！