在 C 中，函数是否可以返回指向自身的指针？

Question

背景

这就是当你花几年时间编写 Haskell 然后回到裸机 C 代码时会发生的情况：

问题

函数是否可以将指针作为其返回类型，该指针与函数本身的类型相同？是这样，语法是什么？

函数的名称是否在函数体的范围内？或者我可以得到当前正在执行的函数的地址吗？

例如

void foo() {
  callmeback(&foo); // is this legal
}

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您为什么要这样做？

我有一个状态机来处理来自一些非常有限的控件的用户输入，这意味着这两个输入操作必须服务于几种不同的模式。我正在将充满 switch 语句和全局变量的意大利面条代码重构为更易于维护的东西。如果我在 Haskell 中工作，我会使用用户输入调用当前模式函数，并让它返回一个函数以使用后续输入调用——它本身或新模式的处理程序。我开始在 C 中执行此操作，并意识到我不知道如何编写处理函数的类型。如果这不起作用，我将简单地为下一个处理程序设置一个全局变量并继续生活，但我只需要询问是否可以像在函数式语言中那样完成。

对于那些好奇的人，这一切都在 ESP32 上运行，这是一种功能更强大但类似于 Arduino 附带的处理器。

Answer 1

是的，可以在 C 中将 function pointer 返回给自身。

您要查找的返回类型是 void 指针 void*

是的，在 C 语言中，函数的名称在其主体中也是可见的。如果不是这样，递归之类的事情就不可能实现。

这里有一些代码用于说明：

#include <stdio.h>

void* demo() // See the usage of void pointer
{
    printf("This function returns a pointer to itself");
    return &demo;
    // return demo is also fine
    // don't return demo(), that would be recursion!
}

int main()
{
    // Syntax
    void (*demoPtr)() = demo();

    // Test if it worked
    demoPtr(); // There's no problem in ignoring the return value

    return 0;
}

输出：

这个函数返回一个指向自身的指针

这个函数返回一个指向自身的指针

编辑：

在阅读了您的问题的第二部分，其中提到了您对此的需求，我想您可能正在寻找recursion 或callback。如果是这样，那么您可以在 cmets 中澄清它，我会相应地编辑我的答案。

Answer 2

函数是否可以将指针作为其返回类型，该指针与函数本身的类型相同？是这样，语法是什么？

这是递归定义类型的必要条件，这是不可能的，至少在 C 中是不可能的。返回指向函数本身的指针在 this question 中讨论。

像其他人展示的那样，您需要一些技巧（void* 或structs）来编译它。那里没有检查标准合规性。

函数名是否在函数体的范围内？

是的，当然。递归在 C 中很好。

[…]我能得到当前正在执行的函数的地址吗？

只是函数的名称。这是您的场景示例：

#include <stdio.h>

static void caller(void (*callee)(int)) {
  printf("Begin of %s(...)\n", __func__);
  callee(23);
  printf("End of %s(...)\n", __func__);
}

static void to_be_called(int param) {
  printf("Begin of %s(%d)\n", __func__, param);
  if (param == 0) {
    caller(&to_be_called);
  }
  printf("End of %s(%d)\n", __func__, param);
}

int main(void) {
  to_be_called(0);
  return 0;
}

---

您的计划在嵌入式 C 中并不新鲜：通过设置指向当前状态函数的指针来实现状态机。但是您将设置下一个指针不是通过返回它，而是通过调用一个setter函数。一些开发人员甚至为此使用全局变量，brr。

Answer 3

函数可以使用对自身的引用。 100% 没问题。

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

volatile int x;

void foo(void (*fptr)())
{
    printf("Iteration: %d Function:%s\n", x++, __FUNCTION__);
    if(x < 10) fptr(foo);
}

void bar(void (*fptr)())
{
    printf("Iteration: %d Function:%s\n", x++, __FUNCTION__);
    if(x < 10) fptr(bar);
}


int main()
{
    bar(foo);
}