c語言的回調函數實踐(帶參和不帶參)和方法

1. 什麼是回調函數?

回調函數,光聽名字就比普通函數要高大上一些,那到底什麼是回調函數呢?恕我讀得書少,沒有在那本書上看到關於回調函數的定義。我在百度上搜了一下,發現衆說紛紜,有很大一部分都是使用類似這麼一個場景來說明:A君去B君店裏買東西,恰好缺貨,A君留下號碼給B君,有貨時通知A君。感覺這個讓人更容易想到的是異步操作,而不是回調。另外還有兩句英文讓我印象深刻:1) If you call me, I will call you back; 2) Don't call me, I will call you. 看起來好像很有道理,但是仔細一想,普通函數不也可以做到這兩點嗎?所以,我覺得這樣的說法都不是很妥當,因爲我覺得這些說法都沒有把回調函數的特點表達出來,也就是都看不到和普通函數到底有什麼差別。不過,百度百科的解析我覺得還算不錯(雖然經常吐槽百度搜索...):回調函數就是一個通過函數指針調用的函數。如果你把函數的指針(地址)作爲參數傳遞給另一個函數,當這個指針被用來調用其所指向的函數時,我們就說這是回調函數。

下面先說說我的看法。我們可以先在字面上先做個分解,對於“回調函數”,中文其實可以理解爲這麼兩種意思:1) 被回調的函數;2) 回頭執行調用動作的函數。那這個回頭調用又是什麼鬼?

先來看看來自維基百科的對回調(Callback)的解析:In computer programming, a callback is any executable code that is passed as an argument to other code, which is expected to call back (execute) the argument at a given time. This execution may be immediate as in a synchronous callback, or it might happen at a later time as in an asynchronous callback. 也就是說,把一段可執行的代碼像參數傳遞那樣傳給其他代碼,而這段代碼會在某個時刻被調用執行,這就叫做回調。如果代碼立即被執行就稱爲同步回調,如果在之後晚點的某個時間再執行,則稱之爲異步回調。關於同步和異步,這裏不作討論,請查閱相關資料。

再來看看來自Stack Overflow某位大神簡潔明瞭的表述:A "callback" is any function that is called by another function which takes the first function as a parameter。 也就是說,函數 F1 調用函數 F2 的時候,函數 F1 通過參數給 函數 F2 傳遞了另外一個函數 F3 的指針,在函數 F2 執行的過程中,函數F2 調用了函數 F3,這個動作就叫做回調(Callback),而先被當做指針傳入、後面又被回調的函數 F3 就是回調函數。到此應該明白回調函數的定義了吧?

2. 爲什麼要使用回調函數?

很多朋友可能會想,爲什麼不像普通函數調用那樣,在回調的地方直接寫函數的名字呢?這樣不也可以嗎?爲什麼非得用回調函數呢?有這個想法很好,因爲在網上看到解析回調函數的很多例子,其實完全可以用普通函數調用來實現的。要回答這個問題,我們先來了解一下回到函數的好處和作用,那就是解耦,對,就是這麼簡單的答案,就是因爲這個特點,普通函數代替不了回調函數。所以,在我眼裏,這纔是回調函數最大的特點。來看看維基百科上面我覺得畫得很好的一張圖片。

 

C語言回調函數詳解

Callback

下面以一段不完整的C語言代碼來呈現上圖的意思:

#include<stdio.h>
 
#include<softwareLib.h> // 包含Library Function所在讀得Software library庫的頭文件
 
int Callback() // Callback Function
 
{
 
// TODO
 
return 0;
 
}
 
int main() // Main program
 
{
 
// TODO
 
Library(Callback);
 
// TODO
 
return 0;
 
}

 

乍一看,回調似乎只是函數間的調用,和普通函數調用沒啥區別,但仔細一看,可以發現兩者之間的一個關鍵的不同:在回調中,主程序把回調函數像參數一樣傳入庫函數。這樣一來,只要我們改變傳進庫函數的參數,就可以實現不同的功能,這樣有沒有覺得很靈活?並且絲毫不需要修改庫函數的實現,這就是解耦。再仔細看看,主函數和回調函數是在同一層的,而庫函數在另外一層,想一想,如果庫函數對我們不可見,我們修改不了庫函數的實現,也就是說不能通過修改庫函數讓庫函數調用普通函數那樣實現,那我們就只能通過傳入不同的回調函數了,這也就是在日常工作中常見的情況。現在再把main()、Library()和Callback()函數套回前面 F1、F2和F3函數裏面,是不是就更明白了?

明白了回調函數的特點,是不是也可以大概知道它應該在什麼情況下使用了?沒錯,你可以在很多地方使用回調函數來代替普通的函數調用,但是在我看來,如果需要降低耦合度的時候,更應該使用回調函數。

 

3. 怎麼使用回調函數?

知道了什麼是回調函數,瞭解了回調函數的特點,那麼應該怎麼使用回調函數?下面來看一段簡單的可以執行的同步回調函數代碼。

 

#include<stdio.h>

int Callback_1() // Callback Function 1

{

printf("Hello, this is Callback_1 ");

return 0;

}

int Callback_2() // Callback Function 2

{

printf("Hello, this is Callback_2 ");

return 0;

}

int Callback_3() // Callback Function 3

{

printf("Hello, this is Callback_3 ");

return 0;

}

int Handle(int (*Callback)())

{

printf("Entering Handle Function. ");

Callback();

printf("Leaving Handle Function. ");

}

int main()

{

printf("Entering Main Function. ");

Handle(Callback_1);

Handle(Callback_2);

Handle(Callback_3);

printf("Leaving Main Function. ");

return 0;

}

運行結果:

Entering Main Function.

Entering Handle Function.

Hello, this is Callback_1

Leaving Handle Function.

Entering Handle Function.

Hello, this is Callback_2

Leaving Handle Function.

Entering Handle Function.

Hello, this is Callback_3

Leaving Handle Function.

Leaving Main Function.

可以看到,Handle()函數裏面的參數是一個指針,在main()函數裏調用Handle()函數的時候,給它傳入了函數Callback_1()/Callback_2()/Callback_3()的函數名,這時候的函數名就是對應函數的指針,也就是說,回調函數其實就是函數指針的一種用法。現在再讀一遍這句話:A "callback" is any function that is called by another function which takes the first function as a parameter,是不是就更明白了呢?

 

4. 怎麼使用帶參數的回調函數?

#include<stdio.h>

int Callback_1(int x) // Callback Function 1

{

printf("Hello, this is Callback_1: x = %d ", x);

return 0;

}

int Callback_2(int x) // Callback Function 2

{

printf("Hello, this is Callback_2: x = %d ", x);

return 0;

}

int Callback_3(int x) // Callback Function 3

{

printf("Hello, this is Callback_3: x = %d ", x);

return 0;

}

int Handle(int y, int (*Callback)(int))

{

printf("Entering Handle Function. ");

Callback(y);

printf("Leaving Handle Function. ");

}

int main()

{

int a = 2;

int b = 4;

int c = 6;

printf("Entering Main Function. ");

Handle(a, Callback_1);

Handle(b, Callback_2);

Handle(c, Callback_3);

printf("Leaving Main Function. ");

return 0;

}

運行結果:

Entering Main Function.

Entering Handle Function.

Hello, this is Callback_1: x = 2

Leaving Handle Function.

Entering Handle Function.

Hello, this is Callback_2: x = 4

Leaving Handle Function.

Entering Handle Function.

Hello, this is Callback_3: x = 6

Leaving Handle Function.

Leaving Main Function.

可以看到,並不是直接把int Handle(int (*Callback)()) 改成 int Handle(int (*Callback)(int)) 就可以的,而是通過另外增加一個參數來保存回調函數的參數值,像這裏 int Handle(int y, int (*Callback)(int)) 的參數 y。同理,可以使用多個參數的回調函數。

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