C言語 関数ポインタの基礎から応用まで：コールバック関数と動的処理の実装解説

#include <stdio.h>

// サンプル関数：加算を行う
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

// サンプル関数：乗算を行う
int multiply(int a, int b) {
    return a * b;
}

int main() {
    // 関数ポインタの宣言
    // intを返し、int二つを引数に取る関数を指すポインタ
    int (*operation)(int, int);

    // add関数のアドレスを代入
    operation = add;
    printf("加算の結果: %d\n", operation(10, 5));

    // multiply関数のアドレスを代入
    operation = multiply;
    printf("乗算の結果: %d\n", operation(10, 5));

    return 0;
}

加算の結果: 15
乗算の結果: 50

// 従来の宣言
void (*ptr)(int);

// typedefによる型定義
typedef void (*HandlerFunc)(int);

// 定義した型を使用
HandlerFunc myHandler;

#include <stdio.h>

// 関数ポインタの型定義
typedef void (*ProcessFunc)(int*);

// 配列の各要素に対してcallbackを実行する汎用関数
void applyToElements(int* array, int size, ProcessFunc callback) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        callback(&array[i]);
    }
}

// 具体的な処理：値を2倍にする
void doubleValue(int* n) {
    *n *= 2;
}

// 具体的な処理：値を表示する
void printValue(int* n) {
    printf("%d ", *n);
}

int main() {
    int data[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int n = sizeof(data) / sizeof(data[0]);

    printf("元の配列: ");
    applyToElements(data, n, printValue);
    printf("\n");

    // 各要素を2倍にする処理を注入
    applyToElements(data, n, doubleValue);

    printf("加工後の配列: ");
    applyToElements(data, n, printValue);
    printf("\n");

    return 0;
}

元の配列: 1 2 3 4 5 
加工後の配列: 2 4 6 8 10

#include <stdio.h>

// 各種計算関数
int add(int a, int b) { return a + b; }
int sub(int a, int b) { return a - b; }
int mul(int a, int b) { return a * b; }
int div(int a, int b) { return (b != 0) ? a / b : 0; }

int main() {
    // 関数ポインタの配列を定義
    int (*operations[])(int, int) = { add, sub, mul, div };

    int choice, x = 20, y = 10;
    
    printf("0:加算, 1:減算, 2:乗算, 3:除算\n選択してください: ");
    // 便宜上、ここでは入力を2と仮定
    choice = 2; 

    if (choice >= 0 && choice <= 3) {
        // インデックスを指定して直接関数を呼び出す
        int result = operations[choice](x, y);
        printf("計算結果: %d\n", result);
    } else {
        printf("不正な選択です。\n");
    }

    return 0;
}

0:加算, 1:減算, 2:乗算, 3:除算
選択してください: (2を入力)
計算結果: 200

#include <stdio.h>

// 構造体の定義（クラスに相当）
typedef struct Device {
    const char* name;
    void (*turnOn)(struct Device* self);
    void (*turnOff)(struct Device* self);
} Device;

// 具体的な振る舞いの定義
void printerOn(Device* self) {
    printf("%s: プリンターの電源を入れます。準備中...\n", self->name);
}

void printerOff(Device* self) {
    printf("%s: プリンターをシャットダウンします。\n", self->name);
}

int main() {
    // インスタンスの初期化
    Device myPrinter = {
        "Office-Jet 500",
        printerOn,
        printerOff
    };

    // メソッド呼び出しのように実行
    myPrinter.turnOn(&myPrinter);
    myPrinter.turnOff(&myPrinter);

    return 0;
}

Office-Jet 500: プリンターの電源を入れます。準備中...
Office-Jet 500: プリンターをシャットダウンします。

void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size,
           int (*compar)(const void *, const void *));

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

typedef struct {
    char name[20];
    int score;
} Student;

// 比較関数：スコアの降順でソート
int compareStudents(const void* a, const void* b) {
    Student* s1 = (Student*)a;
    Student* s2 = (Student*)b;
    return s2->score - s1->score;
}

int main() {
    Student list[] = {
        {"田中", 85}, {"佐藤", 92}, {"鈴木", 78}
    };
    int n = 3;

    qsort(list, n, sizeof(Student), compareStudents);

    for(int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%s: %d点\n", list[i].name, list[i].score);
    }

    return 0;
}

佐藤: 92点
田中: 85点
鈴木: 78点

if (callback != NULL) {
    callback(data);
} else {
    // 適切なエラー処理
}