關於回調函數的幾個例子

關於回調函數的幾個例子（c）

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以下是一個簡單的例子。實現了一個repeat_three_times函數，可以把調用者傳來的任何回調函數連續執行三次。

例 1. 回調函數

/* para_callback.h */
#ifndef PARA_CALLBACK_H
#define PARA_CALLBACK_H

typedef void (*callback_t)(void *);
extern void repeat_three_times(callback_t, void *);

#endif
/* para_callback.c */
#include "para_callback.h"

void repeat_three_times(callback_t f, void *para)
{
     f(para);
     f(para);
     f(para);
}
/* main.c */
#include 
#include "para_callback.h"

void say_hello(void *str)
{
     printf("Hello %s\n", (const char *)str);
}

void count_numbers(void *num)
{
     int i;
     for(i=1; i<=(int)num; i++)
      printf("%d ", i);
     putchar('\n');
}

int main(void)
{
     repeat_three_times(say_hello, "Guys");
     repeat_three_times(count_numbers, (void *)4);
     return 0;
}

回顧一下前面幾節的例子，參數類型都是由實現者規定的。而本例中回調函數的參數按什麼類型解釋由調用者規定，對於實現者來說就是一個void * 指針，實現者只負責將這個指針轉交給回調函數，而不關心它到底指向什麼數據類型。調用者知道自己傳的參數是char * 型的，那麼在自己提供的回調函數中就應該知道參數要轉換成char * 型來解釋。

回調函數的一個典型應用就是實現類似C++的泛型算法（Generics Algorithm）。下面實現的max函數可以在任意一組對象中找出最大值，可以是一組int、一組char或者一組結構體，但是實現者並不知道怎樣去比較兩個對象的大小，調用者需要提供一個做比較操作的回調函數。

例 2. 泛型算法

/* generics.h */
#ifndef GENERICS_H
#define GENERICS_H

typedef int (*cmp_t)(void *, void *);
extern void *max(void *data[], int num, cmp_t cmp);

#endif
/* generics.c */
#include "generics.h"

void *max(void *data[], int num, cmp_t cmp)
{
     int i;
     void *temp = data[0];
     for(i=1; i
/* main.c */
#include 
#include "generics.h"

typedef struct {
     const char *name;
     int score;
} student_t;

int cmp_student(void *a, void *b)
{
     if(((student_t *)a)->score > ((student_t *)b)->score)
      return 1;
     else if(((student_t *)a)->score == ((student_t *)b)->score)
      return 0;
     else
      return -1;
}

int main(void)
{
     student_t list[4] = {{"Tom", 68}, {"Jerry", 72},
               {"Moby", 60}, {"Kirby", 89}};
     student_t *plist[4] = {&list[0], &list[1], &list[2], &list[3]};
     student_t *pmax = max((void **)plist, 4, cmp_student);
     printf("%s gets the highest score %d\n", pmax->name, pmax->score);

     return 0;
}

max函數之所以能對一組任意類型的對象進行操作，關鍵在於傳給max的是指向對象的指針所構成的數組，而不是對象本身所構成的數組，這樣max不必關心對象到底是什麼類型，只需轉給比較函數cmp，然後根據比較結果做相應操作即可，cmp是調用者提供的回調函數，調用者當然知道對象是什麼類型以及如何比較。

以上舉例的回調函數是被同步調用的，調用者調用max函數，max函數則調用cmp函數，相當於調用者間接調了自己提供的回調函數。在實際系統中，異步調用也是回調函數的一種典型用法，調用者首先將回調函數傳給實現者，實現者記住這個函數，這稱爲註冊一個回調函數，然後當某個事件發生時實現者再調用先前註冊的函數，比如sigaction(2)註冊一個信號處理函數，當信號產生時由系統調用該函數進行處理，再比如pthread_create(3)註冊一個線程函數，當發生調度時系統切換到新註冊的線程函數中運行，在GUI編程中異步回調函數更是有普遍的應用，例如爲某個按鈕註冊一個回調函數，當用戶點擊按鈕時調用它。

以下是一個代碼框架。

/* registry.h */
#ifndef REGISTRY_H
#define REGISTRY_H

typedef void (*registry_t)(void);
extern void register_func(registry_t);

#endif
/* registry.c */
#include 
#include "registry.h"

static registry_t func;

void register_func(registry_t f)
{
     func = f;
}

static void on_some_event(void)
{
     ...
     func();
     ...
}

既然參數可以是函數指針，返回值同樣也可以是函數指針，因此可以有func()();這樣的調用。返回函數的函數在C語言中很少見，在一些函數式編程語言（例如LISP）中則很常見，基本思想是把函數也當作一種數據來操作，輸入、輸出和參與運算，操作函數的函數稱爲高階函數（High-order Function）。