iOS 浅析指针、函数、typedef

指针函数和函数指针

顾名思义,指针函数即返回指针的函数。其一般定义形式如下:

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类型名 *函数名(函数参数表列);

其中,后缀运算符括号“()”表示这是一个函数,其前缀运算符星号“*”表示此函数为指针型函数,其函数值为指针,即它带回来的值的类型为指针,当调用这个函数后,将得到一个“指向返回值为…的指针(地址),“类型名”表示函数返回的指针指向的类型”。

“(函数参数表列)”中的括号为函数调用运算符,在调用语句中,即使函数不带参数,其参数表的一对括号也不能省略。其示例如下:

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int *pfun(int, int);

由于“*”的优先级低于“()”的优先级,因而pfun首先和后面的“()”结合,也就意味着,pfun是一个函数。即:

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int *(pfun(int, int));

接着再和前面的“*”结合,说明这个函数的返回值是一个指针。由于前面还有一个int,也就是说,pfun是一个返回值为整型指针的函数。
我们不妨来再看一看,指针函数与函数指针有什么区别?

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int (*pfun)(int, int);

通过括号强行将pfun首先与“*”结合,也就意味着,pfun是一个指针,接着与后面的“()”结合,说明该指针指向的是一个函数,然后再与前面的int结合,也就是说,该函数的返回值是int。由此可见,pfun是一个指向返回值为int的函数的指针。

虽然它们只有一个括号的差别,但是表示的意义却截然不同。函数指针的本身是一个指针,指针指向的是一个函数。指针函数的本身是一个函数,其函数的返回值是一个指针。

用函数指针作为指针函数的返回值
在上面提到的指针函数里面,有这样一类函数,它们也返回指针型数据(地址),但是这个指针不是指向int、char之类的基本类型,而是指向函数。对于初学者,别说写出这样的函数声明,就是看到这样的写法也是一头雾水。比如,下面的语句:

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int (*ff(int))(int *, int);

我们用上面介绍的方法分析一下,ff首先与后面的“()”结合,即:

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int (*(ff(int)))(int *, int);

用括号将ff(int)再括起来也就意味着,ff是一个函数。
接着与前面的“*”结合,说明ff函数的返回值是一个指针。然后再与后面的“()”结合,也就是说,该指针指向的是一个函数。

这种写法确实让人非常难懂,以至于一些初学者产生误解,认为写出别人看不懂的代码才能显示自己水平高。而事实上恰好相反,能否写出通俗易懂的代码是衡量程序员是否优秀的标准。一般来说,用typedef关键字会使该声明更简单易懂。在前面我们已经见过:

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int (*PF)(int *, int);

也就是说,PF是一个函数指针“变量”。当使用typedef声明后,则PF就成为了一个函数指针“类型”,即:

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typedef int (*PF)(int *, int);

这样就定义了返回值的类型。然后,再用PF作为返回值来声明函数:

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PF ff(int);

深入理解 typedef

平时我们在OC中的使用写法,但是对typedef困惑。

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typedef <#returnType#>(^<#name#>)(<#arguments#>);//typedefBlock Code Snippets
typedef void (^RWAlertViewCompletionBlock)(UIAlertView *alertView, NSInteger buttonIndex);

然后可以通过RWAlertViewCompletionBlock当成block类型直接使用了。
然后看下libffi的用法:

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typedef enum {
FFI_OK = 0,
FFI_BAD_TYPEDEF,
FFI_BAD_ABI
} ffi_status;
typedef int INT64;//INT64 其实是int

使用起来的话:

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ffi_status status;//声明一个类型是ffi_status的参数
INT64 age;//声明一个age 类型是INT64

现在block也可以是函数指针了

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int (*PF)(int *, int);
//也就是说,PF是一个函数指针“变量”。当使用typedef声明后,则PF就成为了一个函数指针“类型”,即:
typedef int (*PF)(int *, int);

typedef的语法规则其实很简单,一句话来说就是定义对象的语法前加关键字typedef,剩下的不变,原本定义的对象标识符换成类型标识符,对应语义从定义一个对象改成定义一个类型别名。typedef看起来复杂根本原因是对象定义的语法比较复杂,例如分隔符*和[]的用法。
针对经典的const来个例子

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typedef char * pStr;
char string[4] = "abc";
const char *p1 = string;
const pStr p2 = string;
p1++;
p2++;//error

那么为什么p2++为什么会报错呢?
我们来分析一下,const char *p1 = string;是声明了一个const char的指针,不可变的是char,相当于(const char)*p=string,所以p1++不会报错。p2++报错根本原因是p2是不可变的,const pStr p2 = string相当于const (char *) p2 = string,const修饰的是char *,所以p2不可改变。p1是数组,p2是固定的值。

typedef如何使用呢?

我们具体看几个案例分析一下。

案例1:

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int (*b) (void (*)());

简化一下是:

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typedef void (*func)()
typedef int (*ifunc)(func)

最终简化成ifunc b;。可以理解成(void (*)())是一个func,然后替换func成了最终的形参是func,返回值是int

案例2分析:

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int (*func)(int *p);

首先找到funcfunc左边是*,说明func是个指针,然后跳出这个圆括号,先看右边,又遇到圆括号,这说明(*func)是一个函数,所以
func是一个指向这类函数的指针,即函数指针,这类函数具有int*类型的形参,返回值类型是int

综合案例:

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SEL didload = @selector(viewDidLoad);
Method md = class_getInstanceMethod(aclass, didload);
IMP load = method_getImplementation(md);
void(*loadFunc)(id,SEL) = (void *)load;

这是将SEL获取了Method之后将IMP转化成void(*loadFunc)(id,SEL),调用的时候可以直接调用。

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//执行ViewDidLoad IMP
loadFunc(aclass,NULL);

Method可以这样使用,block同样也可以这样使用:

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void (^block)(id _self) = ^(id _self){
//code here
};
void(*func)(id,SEL) = (void*)imp_implementationWithBlock(block);
class_replaceMethod(aclass, didload, (IMP)func, method_getTypeEncoding(md));

这可以直接使用runtime/message.h函数imp_implementationWithBlockblock转化成IMP,使用class_replaceMethod替换某个函数的IMP。那么再调用该函数的时候,则是调用的blockIMP。获取methodblock参数后续再分析。

资料参考:

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