【C语言】——指针五：转移表与回调函数

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【C语言】——指针五：转移表与回调函数

一、转移表1.1、转移表的定义1.2、简易计算器的一般实现1.3、用转移表实现简易计算器 二、回调函数2.1、回调函数的定义2.2、用回调函数实现简易计算器

一、转移表

1.1、转移表的定义

  
  在之前的学习中，我们学习了函数指针数组（详情请看【C语言】——指针四：字符指针与函数指针变量），在最后。我曾问到：函数指针数组有什么用呢？别急，本文给大家细细道来。
  
  函数指针数组常常被用在转移表中，那转移表是什么呢？
  
  转移表是一种数据结构，他用于根据输入值来确定需要执行的函数或操作，转移表通常是一个包含指针的数组，数组中每个元素包含着指向对应函数或操作的指针，通过查找对应的输入值进行索引，程序可以调用对应位置的函数或操作，从而实现通过输入值动态调度程序执行不同的功能。
  
图示：

  
  转移表的使用可以避免冗长的 i f − e l s e if-else if−else 语句或 s w i t c h switch switch 语句，有效提高代码的可读性和维护性。通过利用转移表，程序可以根据输入值在常量时间内找到对应的操作或函数，并进行执行，而不需要逐个判断条件。转移表在实现分支逻辑较多、需要快速查找执行路径的情况下非常有用。
  
  不知道你懂了吗？如果此时的你还有点懵，我们举一些生活中的例子来加深理解吧。

比如我们去餐厅吃饭，点菜时菜单就像是一个转移表，菜单上的每个菜，可看成转移表中的函数指针，每道菜对应这一个价格和烹饪方法，即函数定义。当我们选择后，餐厅通知厨师开始烹饪，即执行相关函数。总结下来，即：菜单就是转移表，通过菜名（输入值）来决定具体的烹饪操作（函数）。
  另外，想象你玩一个游戏，根据不同的按键操作进行不同的动作，比如按下"A"键跳跃、按下"B"键攻击。游戏中的按键映射就可以看作是一个转移表，根据玩家的操作（输入值）执行相应的游戏动作（函数）。

  

1.2、简易计算器的一般实现

  
下面，我们来用一般方法来实现一个简易计算器：

#include<stdio.h>int Add(int a, int b){return a + b;}int Sub(int a, int b){return a - b;}int Mul(int a, int b){return a * b;}int Div(int a, int b){return a / b;}void menu(){printf("***************************\n");printf("***  1: Add     2: Sub  ***\n");printf("***  3: Mul     4: Div  ***\n");printf("***        0: exit      ***\n");printf("***************************\n");}int main(){int x = 0, y = 0;int input = 0;int ret = 0;do{menu();printf("请选择：");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:printf("请输入要计算的两个数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = Add(x, y);printf("运算结果是：%d\n", ret);break;case 2:printf("请输入要计算的两个数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = Sub(x, y);printf("运算结果是：%d\n", ret);break;case 3:printf("请输入要计算的两个数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = Mul(x, y);printf("运算结果是：%d\n", ret);break;case 4:printf("请输入要计算的两个数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = Div(x, y);printf("运算结果是：%d\n", ret);break;case 0:printf("退出计算器\n");break;default:printf("选择错误，请重新选择\n");break;}} while (input);return 0;}

  

1.3、用转移表实现简易计算器

  
  虽然上述代码用 s w i t c h switch switch 语句实现了简易的计算器，但是可以发现，这段代码有许多重复的语句，太过冗余。那可以怎么改进呢？这时，我们就可以用函数指针数组实现一个转移表了。
  

int(*p[5])(int, int) = { 0,Add,Sub, Mul,Div };

  

  这里，我们创建一个函数指针数组作为转移表
  
  因为数组的下标是从 0 开始的，因此我们的首位放置 0，往后各位置放置相应函数地址（函数名就是函数地址），以便与前面的选择菜单一一对应

  

#include<stdio.h>int Add(int a, int b){return a + b;}int Sub(int a, int b){return a - b;}int Mul(int a, int b){return a * b;}int Div(int a, int b){return a / b;}void menu(){printf("***************************\n");printf("***  1: Add     2: Sub  ***\n");printf("***  3: Mul     4: Div  ***\n");printf("***        0: exit      ***\n");printf("***************************\n");}int main(){int x = 0, y = 0;int input = 0;int ret = 0;int(*p[5])(int, int) = { 0,Add,Sub, Mul,Div };do{menu();printf("请选择：");scanf("%d", &input);if(input <= 4 && input >= 1){printf("请输入要计算的两个数：");scanf("%d %d", &x, &y);int ret = p[input](x, y); printf("运算结果是：%d\n", ret);}else if(0 == input){printf("退出计算器\n");}else{printf("选择错误，请重新选择\n");}} while (input);return 0;}

  
  

二、回调函数

  

2.1、回调函数的定义

  
  这里呢，介绍一个新概念，回调函数。
  
  回调函数是什么？回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。
  
  如果你把函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，被调用的函数就是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的条件下，由另一方进行调用，用于对该条件或事件的响应。
  
我们通过简单的例子来理解一下：

#include<stdio.h>void test1(){printf("hello world\n");}void test2(void (*p)()){(*p)();}int main(){test2(test1);return 0;}

  
  上述代码中， m a i n main main函数通过调用 t e s t 2 test2 test2 函数来调用 t e s t 1 test1 test1 函数，最终在屏幕上打印出 " h e l l o "hello "hello w o r l d " world" world"。
  

2.2、用回调函数实现简易计算器

  
  了解了回调函数，那上面的简易计算器也可以通过回调函数来改进啦。
  
  我们发现，第一个版本的计算器中，选择不同的功能时， s w i t c h switch switch 语句太过冗余，那么我们可不可以将这部分封装成一个函数，再通过这个函数来调用运算函数呢？
  

  
我们可以将他们封装成 c a l c calc calc 函数：

void calc(int(*p)(int, int)){int ret = 0;int x = 0, y = 0;printf("请输入要计算的两个数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = p(x, y);    printf("运算结果是：%d\n", ret);}

  
  这样，当我们进行不同的选择时，只需要将不同的运算函数指针传给 c a l c calc calc 函数就行了，省去了大量的重复代码。

#include<stdio.h>int Add(int a, int b){return a + b;}int Sub(int a, int b){return a - b;}int Mul(int a, int b){return a * b;}int Div(int a, int b){return a / b;}void menu(){printf("***************************\n");printf("***  1: Add     2: Sub  ***\n");printf("***  3: Mul     4: Div  ***\n");printf("***        0: exit      ***\n");printf("***************************\n");}//calc函数的定义void calc(int(*p)(int, int)){int ret = 0;int x = 0, y = 0;printf("请输入要计算的两个数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = p(x, y);    printf("运算结果是：%d\n", ret);}int main(){int input = 0;do{menu();printf("请选择：");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:calc(Add);//通过calc函数调用Add函数break;case 2:calc(Sub);//通过calc函数调用Sub函数break;case 3:calc(Mul);//通过calc函数调用Mul函数break;case 4:calc(Div);//通过calc函数调用Div函数break;case 0:printf("退出计算器\n");break;default:printf("选择错误，请重新选择\n");break;}} while (input);return 0;}

  
  
  
  

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  好啦，本期关于转移表与回调函数就介绍到这里啦，希望本期博客能对你有所帮助，同时，如果有错误的地方请多多指正，让我们在C语言的学习路上一起进步！

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