float *point(float a, float b); // Funktionsdeklaration Zeiger als Funktionswert // point liefert als Wert die Adresse seines Ergebnisses

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1 Zeiger auf Funktionen 1 Zeiger als Funktionswert "Zeiger als Funktionswert" versus "Zeiger auf eine Funktion" Das Beispiel zu Zeiger auf eine Funktion veranschaulicht den Sachverhalt qsort mit Zeiger auf eine Funktion als Parameter Zeiger als Funktionswert Mit einer Funktion kann man prinzipiell zweierlei machen. Man kann sie aufrufen, d. h. ausführen, und man kann sie bezeichnen, ohne dass sie ausgeführt werden soll. Eine Funktion float * funk (Parameter) liefert als Funktionswert einen Zeiger auf ein Objekt des Typs float. Beispiel: // Die folgende Funktion point () liefert einen Zeiger auf einen float-wert. float *point(float a, float b); // Funktionsdeklaration Zeiger als Funktionswert main ( ) float a = 3.4, b = 2.67; float *z; z = point (a, b); // point liefert als Wert die Adresse seines Ergebnisses printf("ergebnis: %.3f + %.3f = %.3f \n", a, b, *z); float *point (float a, float b) // Funktionsdefinition float p; p = a+b; return &p; // als Rückgabewert wird von main() eine Adresse erwartet 1

2 2 "Zeiger als Funktionswert" versus "Zeiger auf eine Funktion" Neben dem Aufrufen kann es vorkommen, dass man eine Funktion nur bezeichnen will. Das ist der Fall, wenn eine Funktion Parameter sein soll. Im folgenden Beispiel soll es um die Bestimmung der Nullstellen einer Funktion gehen. Eine universelle Funktion nullstellen() soll zur Bestimmen der Nullstellen irgendeiner Funktion geschrieben werden. Die konkrete Funktion soll selbst als Parameter übergeben werden. Die Funktion nullstellen() hat also die folgenden Parameter: Anfang (a) und Ende (b) des Intervalls, Genauigkeit (epsilon) und eine Funktion fkt(). Die Frage ist dann, wie die Funktion fkt() als Parameter zu deklarieren ist. Die gewünschte Funktion fkt() muss beim Aufruf benannt werden. Das ist etwas anderes, als sie aufzurufen. Aufgerufen wird sie dann von der Funktion nullstellen(). Um das zu bewerkstelligen, gibt es den Begriff "Zeiger auf eine Funktion" (nicht zu verwechseln mit "Funktion, die einen Zeiger liefert"). Den Unterschied zeigt das nächste Beispiel: Zeiger als Funktionswert: Typangabe *funk (Parameter); funk liefert als Funktionswert einen Zeiger auf ein Objekt mit Datentyp Typangabe. Zeiger auf eine Funktion: Typangabe (*funk) (Parameter); Zeiger auf eine Funktion funk, die als Wert ein Objekt vom Datentyp Typangabe hat. Die Funktion nullstellen() wäre also als float nullstellen (float a, float b, int (*fkt) (), float epsilon); zu deklarieren. 2

3 2.1 Das Beispiel zu Zeiger auf eine Funktion veranschaulicht den Sachverhalt #include <stdio.h> int add (int x, int y); int mult (int x, int y); int operation (int a, int b, int (*funcp) () ); // Mit Zeiger auf Funktionen kann man Funktionen // als Parameter an Funktionen uebergeben main () int a = 3, b = 5; printf ("Addition von %d und %d: %d \n", a, b, operation (a, b, add) ); // Funktion add wird als Parameter uebergeben printf ("Multiplikation von %d und %d: %d \n", a, b, operation (a, b, mult) ); int add(int x, int y) return x+y; int mult(int x, int y) return x*y; int operation(int a, int b, int (*funcp) () ) // (*funcp) ist Zeiger auf eine Funktion int ergebnis; ergebnis = (*funcp) (a, b); // Aufruf der als Parameter uebergebenen Funktion return ergebnis; Die Funktion operation() hat als dritten Parameter eine Funktion, die beim Aufruf festlegt, wie die beiden ersten Parameter zu verknüpfen sind. Die aktuelle Funktion add() oder mult() wird in operation() bei return (*funcp) (a, b) aufgerufen. 3

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5 2.2 qsort mit Zeiger auf eine Funktion als Parameter In dem folgenden Beispiel wird ein Array mit Quicksort sortiert. Dort gibt es einen Funktionsparameter (comp), der den Vergleich zweier Elemente beschreibt. qsort () verwendet die Sortiermethode Quicksort Funktion: void qsort ( void *vektor, int anz, int groesse, int (*comp) () ); // <stdlib.h> Wirkung: vektor ist ein Zeiger auf das erste Element, anz gibt die Anzahl der zu sortierenden Elemente an, groesse gibt die Anzahl Bytes eines Elementes an, comp ist ein Zeiger auf eine Vergleichsfunktion. Die Vergleichsfunktion hat man selbst zu schreiben. Sie ist zu definieren als: int comp (typname *a, typname *b); typname ist der Typ der zu vergleichenden Elemente. Die Fumktion comp(..) muss folgende Werte zurück liefern: *a < *b -> return = -1 (oder ein Wert < 0) *a == *b -> return = 0 *a > *b -> return = +1 (oder ein Wert > 0) 5

6 Beispiel: Ein Array von MAX ganzen Zahlen mit Zufallszahlen besetzt, wird mittels qsort() sortiert. #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #define MAX 100 // Konstantendefinition void Array_a_besetzen (int a[]); void Array_a_ausgeben (int a[]); int vergleiche (int *x, int *y); // Funktionsdeklaration // void qsort (void* base, size_t nel, size_t wid, int (*compare) (const void *, const void *) ); // Benutzt einen Pointer auf eine Funktion, hier int (*compare); diese muss vom Benutzer // bereitgestellt werden int main() int a[max], zahl, *nr; Array_a_besetzen(a); puts ("Array unsortiert: ") ; Array_a_ausgeben(a) ; qsort (a, MAX, sizeof(int), vergleiche); puts ("\narray sortiert: ") ; Array_a_ausgeben(a) ; // Funktionsaufruf: Übergabe der Vergleichsfunktion // als Parameter int vergleiche(int *x, int *y) int ergebnis; ergebnis = *x - *y; return (ergebnis); void Array_a_besetzen( int a[]) int i; srand(13) ; for (i = 0; i < MAX; i++) a[i] = rand(); void Array_a_ausgeben(a[]) int i; for (i = 0; i < MAX; i++) if ( (i % 10) == 0) // nach 10 Werten neue Zeile printf("\n"); printf ( %6d, a [i]); 6