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C语言函数指针

news 2026/5/12 14:51:07

概念

指针就是一个 "地址"，就像咱们家的门牌号。比如：

您家住在 "幸福小区 3 栋 2 单元 501 室"，这就是您家的地址
别人知道这个地址，就能找到您家
快递员知道这个地址，就能把东西送到您家

函数指针就是一个保存了 "函数地址" 的变量，就像一张写着 "电灯开关在客厅门口左边" 的纸条。

普通的函数调用：您直接走到客厅门口，按下开关（直接用函数名调用）
用函数指针调用：您先看纸条，知道开关在哪里，然后走过去按下（先通过指针找到函数地址，再调用）

普通函数的定义是这样的：

返回值类型 函数名(参数类型1, 参数类型2, ...) { // 函数体 }

函数指针的声明只需要把 "函数名"换成 "(* 指针名)"：

返回值类型 (*指针名)(参数类型1, 参数类型2, ...);

举个最简单的例子：

// 普通函数：没有返回值，没有参数 void kai_deng(void) { // 开灯代码 } // 函数指针：指向"没有返回值、没有参数"的函数 void (*dian_qi_zhi_zhen)(void);

(*dian_qi_zhi_zhen)：这是函数指针的名字，*表示这是一个指针

怎么用函数指针？

声明函数指针（就像准备一张空白纸条）
给函数指针赋值（把函数的地址写在纸条上）
通过函数指针调用函数（看着纸条找到开关，按下）

// 1. 声明函数指针 void (*dian_qi_zhi_zhen)(void); // 2. 赋值：把"kai_deng"函数的地址给指针 // 注意：函数名本身就是函数的地址，所以可以直接写 dian_qi_zhi_zhen = kai_deng; // 3. 调用：两种写法都可以，效果完全一样 dian_qi_zhi_zhen(); // 推荐这种，简单 (*dian_qi_zhi_zhen)(); // 这种也对，更符合"指针"的概念

带参数和返回值的函数指针（就像需要输入和输出的电器）

刚才的例子是最简单的情况，没有参数也没有返回值。但很多函数是有参数和返回值的，就像：

微波炉：需要输入 "加热时间" 这个参数，完成后会 "叮" 一声告诉您（返回值）
计算器：需要输入两个数字，返回计算结果

带一个参数的函数指针

// 普通函数：设置LED亮度，参数是亮度值(0-100) void she_zhi_liang_du(int liang_du) { // 设置PWM占空比的代码 } // 函数指针：指向"没有返回值、有一个int参数"的函数 void (*liang_du_zhi_zhen)(int); // 赋值和调用 liang_du_zhi_zhen = she_zhi_liang_du; liang_du_zhi_zhen(50); // 把亮度设置为50%

带返回值的函数指针

// 普通函数：读取温度传感器，返回温度值 int du_qu_wen_du(void) { // 读取ADC的代码 return 25; // 假设当前温度是25度 } // 函数指针：指向"返回int、没有参数"的函数 int (*wen_du_zhi_zhen)(void); // 赋值和调用 wen_du_zhi_zhen = du_qu_wen_du; int dang_qian_wen_du = wen_du_zhi_zhen(); // 得到温度值25

函数指针数组（就像墙上的一排开关）

函数指针数组就是一个数组，里面的每个元素都是一个函数指针，就像墙上的一排开关，每个开关控制一个不同的电器。

// 三个控制LED的函数 void led1_kai(void) { /* 开LED1 */ } void led2_kai(void) { /* 开LED2 */ } void led3_kai(void) { /* 开LED3 */ } // 函数指针数组：有3个元素，每个都是指向"void(void)"函数的指针 void (*led_kai_zu_he[3])(void) = {led1_kai, led2_kai, led3_kai}; // 使用：按下第0个开关，开LED1 led_kai_zu_he[0](); // 按下第1个开关，开LED2 led_kai_zu_he[1]();

这个在 STM32 里特别有用，比如您有多个按键，每个按键按下执行不同的功能，就可以用函数指针数组来实现。

STM32 里最常用的：回调函数（就像 "有事您呼我"）

回调函数是函数指针最重要的应用，也是 STM32 HAL 库的核心思想。

// 这是HAL库内部偷偷定义的一个函数指针变量 // 它的类型是：指向"返回void、参数是UART_HandleTypeDef*"的函数 void (*UART_RxCpltCallback_Ptr)(UART_HandleTypeDef *huart); // 这是HAL_UART_Receive_IT函数内部的简化代码 HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size) { // 1. 配置串口硬件，开启接收中断（这部分是硬件操作） // ... // 2. 最重要的一步：把您写的回调函数地址，写进HAL库的"小本子"里 UART_RxCpltCallback_Ptr = HAL_UART_RxCpltCallback; //此时回调函数HAL_UART_RxCpltCallback的地址是UART_RxCpltCallback_Ptr， return HAL_OK; }

这里就是把您写的HAL_UART_RxCpltCallback函数的地址，赋值给了 HAL 库内部的函数指针变量UART_RxCpltCallback_Ptr。

快递到了，HAL 库上门送快递

当串口收到一个字节的数据时，硬件会自动触发一个 "中断"，然后 CPU 会跳转到 HAL 库预先写好的中断服务函数里：

// 这是HAL库内部的串口1中断服务函数（您平时也看不到） void USART1_IRQHandler(void) { // 1. 检查是不是"接收完成"中断 if(串口确实收到数据了) { // 2. 把收到的数据存到您指定的rx_buffer里 // ... // 3. 最重要的一步：通过函数指针调用您的回调函数 if(UART_RxCpltCallback_Ptr != NULL) // 先检查小本子上有没有写地址 { UART_RxCpltCallback_Ptr(&huart1); // 按照地址找到您家，敲门 } } }

这就是整个过程！您写的HAL_UART_RxCpltCallback函数，从来没有被您自己直接调用过，它是被 HAL 库通过函数指针间接调用的。

为什么要用函数指针？

代码更灵活：同一个指针可以指向不同的函数，在运行时动态决定调用哪个函数
- 比如您有一个遥控器，上面有一个 "电源" 键，按一下开电视，再按一下关电视
- 用函数指针的话，只需要一个按键处理函数，根据当前状态切换指针指向的函数
代码更简洁：用函数指针数组可以代替大量的 if-else 或者 switch-case 语句
- 比如您有 10 个按键，每个按键对应一个函数
- 不用写 10 个 if 判断，只需要用按键编号作为数组下标，直接调用对应的函数
实现回调机制：这是 STM32 HAL 库的基础，让您不用关心底层硬件的细节，只需要专注于应用逻辑
- HAL 库已经帮您处理了所有复杂的硬件操作，您只需要写回调函数就行

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http://www.jsqmd.com/news/802824/