在C语言中，指针是一种数据类型，它用于存储变量的内存地址。指针与函数结合使用时，可以实现对函数外部数据的访问和修改，以及动态内存分配和管理。下面我们将详细讨论指针在函数中的应用，并通过例子加深理解。

指针作为函数参数

在C语言中，函数参数默认是通过值传递的，这意味着传递给函数的是参数值的副本。如果我们想在函数内部修改变量的值，并且希望这些修改在函数外部也有效，我们就需要使用指针。

21.C语言:指针与函数（c语言指针和函数）

示例1：交换两个变量的值

#include <stdio.h>

void swap(int *a, int *b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

int main() {
    int x = 10, y = 20;
    printf("Before swap: x = %d, y = %d\n", x, y);
    swap(&x, &y);
    printf("After swap: x = %d, y = %d\n", x, y);
    return 0;
}

在上面的例子中，swap 函数接受两个整数指针作为参数，并在函数内部交换它们指向的值。在 main 函数中，我们通过传递变量 x 和 y 的地址来调用 swap 函数，从而实现了两个变量值的交换。

示例2：修改数组内容

#include <stdio.h>

void modifyArray(int *arr, int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        arr[i] *= 2; // 将数组每个元素的值翻倍
    }
}

int main() {
    int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int size = sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]);
    modifyArray(numbers, size);
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", numbers[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

在这个例子中，modifyArray 函数接受一个整数数组的指针和数组的大小作为参数，并将数组中每个元素的值翻倍。在 main 函数中，我们传递数组名（它本身就是数组首元素的指针）和数组的大小给 modifyArray 函数。

指针作为函数返回值

指针也可以作为函数的返回值。这在动态内存分配时尤其有用，因为它允许函数创建一个数据结构，然后返回其地址，以便在其他地方使用。

示例3：动态分配内存

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int* createArray(int size) {
    int *arr = (int*)malloc(size * sizeof(int));
    if (arr != NULL) {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            arr[i] = i;
        }
    }
    return arr; // 返回动态分配的数组的指针
}

int main() {
    int *myArray = createArray(5);
    if (myArray != NULL) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            printf("%d ", myArray[i]);
        }
        printf("\n");
        free(myArray); // 释放动态分配的内存
    } else {
        printf("Memory allocation failed.\n");
    }
    return 0;
}

在上面的例子中，createArray 函数动态地分配了一段内存空间用于存储整数数组，并初始化数组。然后它返回一个指向这个数组的指针。在 main 函数中，我们接收这个指针，并使用它访问数组。最后，我们使用 free 函数释放了分配的内存。

函数指针

函数指针是指向函数的指针。它可以用来调用函数，或者作为参数传递给其他函数。这在编写回调函数或者实现类似于面向对象编程中的多态性时非常有用。

示例4：使用函数指针

#include <stdio.h>

void greetEnglish() {
    printf("Hello!\n");
}

void greetSpanish() {
    printf("Hola!\n");
}

void greet(void (*greetingFunc)()) {
    greetingFunc(); // 调用传递的函数
}

int main() {
    void (*functionPointer)() = greetEnglish;
    greet(functionPointer); // 输出: Hello!
    
    functionPointer = greetSpanish;
    greet(functionPointer); // 输出: Hola!
    
    return 0;
}

在这个例子中，我们定义了两个不同的问候函数：greetEnglish 和 greetSpanish。我们还定义了一个名为 greet 的函数，它接受一个函数指针作为参数。在 main 函数中，我们创建了一个函数指针 functionPointer，并将它指向 greetEnglish 函数，然后调用 greet 函数并传递 functionPointer。接着我们将 functionPointer 指向 greetSpanish 函数，并再次调用 greet。