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C言語Tips集 - 関数の引数に関数へのポインタを渡す

C言語は関数の引数に関数へのポインタを渡すことができます.これにより擬似的な高階関数 (higher order function) を作成することができます.

例えば, double 型を戻り値とし,int 型の引数を 2 つ持つ関数へのポインタを仮引数にとる関数は以下のように定義することができます.

void example(double (*func)(int, int));

C言語サンプルプログラム

以下に関数の引数に関数へのポインタを渡すサンプルプログラムを示します.

/* header files */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

/* functions */
int odd(int val);
int even(int val);
int filter(int (*func)(int), int *items, int *results, int n);

/* main */
int main(void) {
    int items[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    int odds[9] = {0};
    int evens[9] = {0};
    int i, n;

    /* 配列の中身を表示 */
    printf("実行前: ");
    for ( i = 0; i < 9; i++ )  printf("%d ", items[i]);
    printf("\n");

    /* 偶数のデータのみを取得 */
    n = filter(odd, items, odds, 9);

    /* 結果を表示 */
    printf("奇数だけを取得: ");
    for ( i = 0; i < n; i++ ) printf("%d ", odds[i]);
    printf("\n");

    /* 奇数のデータのみを取得 */
    n = filter(even, items, evens, 9);

    /* 結果を表示 */
    printf("偶数だけを取得: ");
    for ( i = 0; i < n; i++ ) printf("%d ", evens[i]);
    printf("\n");

    return EXIT_SUCCESS;
}

/**
 * 奇数かどうかを判定する
 * @param[in] val 判定対象の値
 * @retval 真 奇数
 * @retval 偽 偶数
 */
int odd(int val) {
    if ( val & 1 ) {
        return 1;
    } else {
        return 0;
    }
}

/**
 * 偶数かどうかを判定する
 * @param[in] val 判定対象の値
 * @retval 真 偶数
 * @retval 偽 奇数
 */
int even(int val) {
    if ( !(val & 1) ) {
        return 1;
    } else {
        return 0;
    }
}

/**
 * 配列にフィルタをかけ, results に格納して返す.
 * @param[in] func int型の引数を1つもつ真偽値を返す関数へのポインタ
 * @param[in] items フィルターをかける配列
 * @param[out] results 結果を格納する配列
 * @param[in] n itemsの要素数
 * @return resultsの要素数
 */
int filter(int (*func)(int), int *items, int *results, int n) {
    int i, j = 0;

    for(i = 0; i < n; i++) {
        /* 真偽値を返す関数を実行 */
        if ( func(items[i]) ) {
            results[j++] = items[i];
        }
    }
    return j;
}

実行例

サンプルプログラムの実行結果は以下のようになります.

実行前: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
奇数だけを取得: 1 3 5 7 9 
偶数だけを取得: 2 4 6 8 

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