回調函數

這段時間在研究ffmpeg的代碼,發現裏面爲了兼容各種格式的音視頻編解碼,大量採用了回調函數,使得ffmpeg的兼容性得到很好的提升.那麼什麼是回調函數呢,它的作用是什麼,我們應該怎麼用它.
作者瀏覽了網上的很多文章,發現下面的這一遍寫的不錯,故轉載.

原文:
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作者：橋頭堡
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什麼是回調函數？我們繞點遠路來回答這個問題。編程分爲兩類：系統編程（system programming）和應用編程（application programming）。所謂系統編程，簡單來說，就是編寫庫；而應用編程就是利用寫好的各種庫來編寫具某種功用的程序，也就是應用。系統程序員會給自己寫的庫留下一些接口，即API（application programming interface，應用編程接口），以供應用程序員使用。所以在抽象層的圖示裏，庫位於應用的底下。當程序跑起來時，一般情況下，應用程序（application program）會時常通過API調用庫裏所預先備好的函數。但是有些庫函數（library function）卻要求應用先傳給它一個函數，好在合適的時候調用，以完成目標任務。這個被傳入的、後又被調用的函數就稱爲回調函數（callback function）。打個比方，有一家旅館提供叫醒服務，但是要求旅客自己決定叫醒的方法。可以是打客房電話，也可以是派服務員去敲門，睡得死怕耽誤事的，還可以要求往自己頭上澆盆水。這裏，“叫醒”這個行爲是旅館提供的，相當於庫函數，但是叫醒的方式是由旅客決定並告訴旅館的，也就是回調函數。而旅客告訴旅館怎麼叫醒自己的動作，也就是把回調函數傳入庫函數的動作，稱爲登記回調函數（to register a callback function）。如下圖所示：

可以看到，回調函數通常和應用處於同一抽象層（因爲傳入什麼樣的回調函數是在應用級別決定的）。而回調就成了一個高層調用底層，底層再回過頭來調用高層的過程。（我認爲）這應該是回調最早的應用之處，也是其得名如此的原因。回調機制的優勢從上面的例子可以看出，回調機制提供了非常大的靈活性。請注意，從現在開始，我們把圖中的庫函數改稱爲中間函數了，這是因爲回調並不僅僅用在應用和庫之間。任何時候，只要想獲得類似於上面情況的靈活性，都可以利用回調。這種靈活性是怎麼實現的呢？乍看起來，回調似乎只是函數間的調用，但仔細一琢磨，可以發現兩者之間的一個關鍵的不同：在回調中，我們利用某種方式，把回調函數像參數一樣傳入中間函數。可以這麼理解，在傳入一個回調函數之前，中間函數是不完整的。換句話說，程序可以在運行時，通過登記不同的回調函數，來決定、改變中間函數的行爲。這就比簡單的函數調用要靈活太多了。請看下面這段Python寫成的回調的簡單示例：even.py#回調函數1
生成一個2k形式的偶數

 

def double(x): 

    return x * 2

回調函數2
生成一個4k形式的偶數

 

def quadruple(x): 

    return x * 4 

callback_demo.pyfrom even import *

中間函數
接受一個生成偶數的函數作爲參數
返回一個奇數

 

def getOddNumber(k, getEvenNumber): 

    return 1 + getEvenNumber(k)

起始函數，這裏是程序的主函數

 

def main(): 

    k = 1 

    #當需要生成一個2k+1形式的奇數時 

    i = getOddNumber(k, double) 

    print(i) 

    #當需要一個4k+1形式的奇數時 

    i = getOddNumber(k, quadruple) 

    print(i) 

    #當需要一個8k+1形式的奇數時 

    i = getOddNumber(k, lambda x: x * 8) 

    print(i) 

  
 

if name == "main": 

    main() 

運行callback_demp.py，輸出如下： 

3 

5 

9

上面的代碼裏，給getOddNumber傳入不同的回調函數，它的表現也不同，這就是回調機制的優勢所在。值得一提的是，上面的第三個回調函數是一個匿名函數。易被忽略的第三方通過上面的論述可知，中間函數和回調函數是回調的兩個必要部分，不過人們往往忽略了回調裏的第三位要角，就是中間函數的調用者。絕大多數情況下，這個調用者可以和程序的主函數等同起來，但爲了表示區別，我這裏把它稱爲起始函數（如上面的代碼中註釋所示）。

之所以特意強調這個第三方，是因爲我在網上讀相關文章時得到一種印象，很多人把它簡單地理解爲兩個個體之間的來回調用。譬如，很多中文網頁在解釋“回調”（callback）時，都會提到這麼一句話：“If you call me, I will call you back.”我沒有查到這句英文的出處。

我個人揣測，很多人把起始函數和回調函數看作爲一體，大概有兩個原因：第一，可能是“回調”這一名字的誤導；第二，給中間函數傳入什麼樣的回調函數，是在起始函數裏決定的。實際上，回調並不是“你我”兩方的互動，而是ABC的三方聯動。有了這個清楚的概念，在自己的代碼裏實現回調時纔不容易混淆出錯。

另外，回調實際上有兩種：阻塞式回調和延遲式回調。兩者的區別在於：阻塞式回調裏，回調函數的調用一定發生在起始函數返回之前；而延遲式回調裏，回調函數的調用有可能是在起始函數返回之後。這裏不打算對這兩個概率做更深入的討論，之所以把它們提出來，也是爲了說明強調起始函數的重要性。

網上的很多文章，提到這兩個概念時，只是籠統地說阻塞式回調發生在主調函數返回之前，卻沒有明確這個主調函數到底是起始函數還是中間函數，不免讓人糊塗，所以這裏特意說明一下。另外還請注意，本文中所舉的示例均爲阻塞式回調。延遲式回調通常牽扯到多線程，我自己還沒有完全搞明白，所以這裏就不多說了。

以上是轉載的內容,相信看了上面這篇文章,讀者還有問題,下面是我自己的一些問題,已經想法.

問題1:直接調用,跟回調有什麼區別.回調函數有什麼優勢?

答:本質上講沒有區別,最終都是對函數的調用.
回調寫法，main僅僅耦合了getOddNumber這個函數。而getOddNumber可以有不同的行爲。實踐編程裏面，double和quadruple可以是變量而不是文中的常量。在C裏面是函數指針。這就是傳說中的多態：main流程是固定的，但是傳入不同的變量，會有不同的行爲。。

比如排序，排序算法的人可以寫好了算法，但是compare由callback提供。這個是同步回調。但是sort算法和compare解耦了。增加任何不同的compare算法，sort都不用改變。

也就是說,回調函數的使用,在C語言中是函數指針,相當於固定了一個接口,滿足我這個接口的調用方式都可以被我調用.被我調用的這個函數就是回調函數.