理解函數(shù)和指針的結(jié)合使用，需要理解程序棧。大部分現(xiàn)代的塊結(jié)構(gòu)語言，比如C，都用到了程序棧來支持函數(shù)的運(yùn)行。調(diào)用函數(shù)時，會創(chuàng)建函數(shù)的棧幀并將其推到程序棧上。函數(shù)返回時，其棧幀從程序棧上彈出。

　　在使用函數(shù)時，有兩種情況指針很有用。一種是將指針作為參數(shù)傳遞給函數(shù)，函數(shù)可以修改指針?biāo)玫臄?shù)據(jù)，可以高效的傳遞大塊數(shù)據(jù)。另一種是聲明函數(shù)指針。

　　程序的棧和堆

　　程序的棧和堆是C程序的重要運(yùn)行時元素。程序棧是支持函數(shù)執(zhí)行的內(nèi)存區(qū)域，通常和堆共享一塊內(nèi)存區(qū)域。通常程序棧在區(qū)域的下部，堆在上部。程序棧存放棧幀（stack frame），棧幀有時候也稱為活躍記錄或活躍幀。棧幀存放函數(shù)參數(shù)和局部變量。堆則管理動態(tài)內(nèi)存。

　　調(diào)用函數(shù)時，函數(shù)的棧幀被推到棧上，棧向上“長出”一個棧幀。當(dāng)函數(shù)終止時，其棧幀從程序上彈出。棧幀所使用的內(nèi)存不會被清理，但有可能被另一個棧幀覆蓋。

　　棧幀由以下幾種元素組成：

　　*　返回地址。函數(shù)完成后要返回的程序內(nèi)部地址。

　　*　局部數(shù)據(jù)存儲。為局部變量分配的內(nèi)存。

　　*　參數(shù)存儲。為函數(shù)參數(shù)分配的內(nèi)存。

　　*　棧指針和基指針。運(yùn)行時系統(tǒng)用來管理棧的指針。

　　棧指針通常指向棧頂部。基指針（幀指針）通常存在并指向棧幀內(nèi)部的地址，比如返回地址，用來協(xié)助訪問棧幀內(nèi)部的元素。這兩個指針都是運(yùn)行時系統(tǒng)用來管理程序棧的地址。系統(tǒng)在創(chuàng)建棧幀時，將參數(shù)以跟聲明時相反的順序推到幀上，最后推入局部變量。C把塊語句當(dāng)做“微型”函數(shù)，會在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)⑵渫迫霔：蛷臈Ｉ蠌棾觥?

　　參數(shù)和局部變量的精確地址可能會變化，不過順序一般不變。這一點可以解釋參數(shù)和變量分配內(nèi)存的相對順序。將棧幀推到程序棧上時，系統(tǒng)可能會好近內(nèi)存，這種情況稱為棧溢出。要記住每個線程通常都有自己的程序棧，一個或多個線程訪問內(nèi)存中的同一個對象可能會導(dǎo)致沖突。

　　通過指針傳遞和返回數(shù)據(jù)

　　傳遞參數(shù)（包括指針）的時候，傳遞的是它們的值的副本。當(dāng)涉及大型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，傳遞參數(shù)的指針會更高效。傳遞對象的指針意味著不需要復(fù)制對象，但可以通過指針訪問對象。

　　用指針來傳遞數(shù)據(jù)的一個主要原因是函數(shù)可以修改數(shù)據(jù)。如果不希望函數(shù)修改數(shù)據(jù)，可以傳遞指向常量的指針。

　　從函數(shù)返回指針有兩種情況：一種是在函數(shù)內(nèi)部為指針分配內(nèi)存并返回指向內(nèi)存的指針，另一種是函數(shù)的調(diào)用者負(fù)責(zé)指針內(nèi)存的分配和釋放。從函數(shù)返回指針可能存在幾個潛在的問題：

　　*　返回未初始化的指針。

　　*　返回指向無效地址的指針。

　　*　返回局部變量的指針。

　　*　返回指針但是沒有釋放內(nèi)存。

　　設(shè)想一下在函數(shù)中聲明一個指針并為該指針分配內(nèi)存，但是在調(diào)用該函數(shù)的時候沒有使用一個指針變量來接受函數(shù)的返回值，因此我們丟失了該分配內(nèi)存的地址，導(dǎo)致內(nèi)存泄露。

　　局部數(shù)據(jù)指針是指當(dāng)函數(shù)返回的時候，（非動態(tài)分配的）局部數(shù)據(jù)的地址也就無效了。動態(tài)分配的內(nèi)存與此不同，存在于堆上，即使函數(shù)返回也不受影響。當(dāng)變量為static，就會在棧幀外部為其分配內(nèi)存，每次調(diào)用函數(shù)都會訪問同一塊內(nèi)存。

　　在將指針作為參數(shù)傳遞時，在使用之前判斷指針是否為NULL是個好習(xí)慣。 重復(fù)free一個指針會引發(fā)錯誤，在free之前也應(yīng)判斷指針是否為NULL。而且在釋放之后將指針置為NULL。

　　傳遞指針將允許我們修改指針指向的數(shù)據(jù)，如果我們想修改的是指針怎么辦？當(dāng)然是傳遞指向指針的指針了。

　　函數(shù)指針

　　函數(shù)指針是持有函數(shù)地址的指針。通過將函數(shù)指針作為參數(shù)傳遞，使我們避免將事件處理程序硬編碼進(jìn)函數(shù)里，更加靈活。

      void (*foo)();


    

? 　　void是返回類型，foo是指針變量名，后邊的括號里是參數(shù)。

      int(*fptr1)(int);

int square(int num)

{

        return num*num;

}

fptr1 = square;

int n = 5;

printf(" result is %d\n", fptr1(n));


    

?　　使用函數(shù)的名字直接給函數(shù)指針賦值，它會把函數(shù)的地址賦給指針。也可以對函數(shù)名字使用取地址操作符，但是意思是一樣的，在此處上下文中會忽略取地址操作符。可以為函數(shù)指針聲明一個類型定義，通過類型定義來聲明函數(shù)指針。

      typedef int (*funcptr)(int);

funcptr ptr2;

ptr2 = square;


    

?　　傳遞函數(shù)指針只需把函數(shù)指針聲明為參數(shù)即可。

      funcptr ptr2;

ptr2 = square;

int compute(funcptr squ, int num)

{

        return squ(num);

}

compute(ptr2,n);


    

?　　返回函數(shù)指針需要把函數(shù)的返回類型聲明為函數(shù)指針。函數(shù)指針數(shù)組可以基于某些條件選擇要執(zhí)行的函數(shù)，聲明這種數(shù)組只要把函數(shù)指針聲明為數(shù)組的類型即可。

      typedef int (*operation)(int,int);

operation operations[128] = {NULL};//使用NULL來初始化所有數(shù)組元素


    

　　我們可以用相等和不等操作符來比較函數(shù)指針。不同的函數(shù)指針的長度不一定相等。雖然可以將一種函數(shù)指針轉(zhuǎn)換為另一種函數(shù)指針，但是應(yīng)該謹(jǐn)慎使用這種方法，因為運(yùn)行時系統(tǒng)不會驗證函數(shù)指針?biāo)玫膮?shù)是否正確。不應(yīng)該把函數(shù)指針轉(zhuǎn)換成void*指針。基本指針用作占位符，用來交換函數(shù)指針的值。一定要確保給函數(shù)指針傳遞的參數(shù)是正確的，否則會造成不確定行為。

　　總體來說，函數(shù)指針允許應(yīng)用程序根據(jù)不同的條件執(zhí)行不同的函數(shù)，對 于 控制應(yīng)用 程 序內(nèi)的執(zhí) 行序列很有用。

深入理解C指針之三：指針和函數(shù)