win32的回調機制是如何現實的

 作者：MediaStar   ([email protected])   收錄於：2002年3月18日  
   
調用(calling)機制從彙編時代起已經大量使用：準備一段現成的代碼，調用者可以隨時跳轉至此段代碼的起始地址，執行完後再返回跳轉時的後續地址。CPU爲此準備了現成的調用指令，調用時可以壓棧保護現場，調用結束後從堆棧中彈出現場地址，以便自動返回。借堆棧保護現場真是一項絕妙的發明，它使調用者和被調者可以互不相識，於是纔有了後來的函數和構件，使吾輩編程者如此輕鬆愉快。若評選對人類影響最大之發明，在火與車輪之後，筆者當推壓棧調用。  
        話雖這樣說，此調用機制並非完美。回調函數就是一例。函數之類本是爲調用者準備的美餐，其烹製者應對食客瞭如指掌，但實情並非如此。例如，寫一個快速排序函數供他人調用，其中必包含比較大小。麻煩來了：此時並不知要比較的是何類數據--整數、浮點數、字符串？於是只好爲每類數據製作一個不同的排序函數。更通行的辦法是在函數參數中列一個回調函數地址，並通知調用者：君需自己準備一個比較函數，其中包含兩個指針類參數，函數要比較此二指針所指數據之大小，並由函數返回值說明比較結果。排序函數借此調用者提供的函數來比較大小，借指針傳遞參數，可以全然不管所比較的數據類型。被調用者回頭調用調用者的函數（夠咬嘴的），故稱其爲回調（callback）。  
        回調函數使程序結構亂了許多。Windows   API   函數集中有不少回調函數，儘管有詳盡說明，仍使初學者一頭霧水。恐怕這也是無奈之舉。無論何種事物，能以樹形結構單向描述畢竟讓人舒服些。如果某家族中孫輩又是某祖輩的祖輩，恐怕無人能理清其中的頭緒。但數據處理之複雜往往需要構成網狀結構，非簡單的客戶/服務器關係能窮盡。  
        Windows   系統還包含着另一種更爲廣泛的回調機制，即消息機制。消息本是   Windows   的基本控制手段，乍看與函數調用無關，其實是一種變相的函數調用。發送消息的目的是通知收方運行一段預先準備好的代碼，相當於調用一個函數。消息所附帶的   WParam   和   LParam   相當於函數的參數，只不過比普通參數更通用一些。應用程序可以主動發送消息，更多情況下是坐等   Windows   發送消息。一旦消息進入所屬消息隊列，便檢感興趣的那些，跳轉去執行相應的消息處理代碼。操作系統本是爲應用程序服務，由應用程序來調用。而應用程序一旦啓動，卻要反過來等待操作系統的調用。這分明也是一種回調，或者說是一種廣義回調。其實，應用程序之間也可以形成這種回調。假如進程   B   收到進程   A   發來的消息，啓動了一段代碼，其中又向進程   A   發送消息，這就形成了回調。這種回調比較隱蔽，弄不好會搞成遞歸調用，若缺少終止條件，將會循環不已，直至把程序搞垮。若是故意編寫成此遞歸調用，並設好終止條件，倒是很有意思。但這種程序結構太隱蔽，除非十分必要，還是不用爲好。  
        利用消息也可以構成狹義回調。上面所舉排序函數一例，可以把回調函數地址換成窗口   handle。如此，當需要比較數據大小時，不是去調用回調函數，而是借   API   函數   SendMessage   向指定窗口發送消息。收到消息方負責比較數據大小，把比較結果通過消息本身的返回值傳給消息發送方。所實現的功能與回調函數並無不同。當然，此例中改爲消息純屬畫蛇添腳，反倒把程序搞得很慢。但其他情況下並非總是如此，特別是需要異步調用時，發送消息是一種不錯的選擇。假如回調函數中包含文件處理之類的低速處理，調用方等不得，需要把同步調用改爲異步調用，去啓動一個單獨的線程，然後馬上執行後續代碼，其餘的事讓線程慢慢去做。一個替代辦法是借   API   函數   PostMessage   發送一個異步消息，然後立即執行後續代碼。這要比自己搞個線程省事許多，而且更安全。  
        如今我們是活在一個   object   時代。只要與編程有關，無論何事都離不開   object。但   object   並未消除回調，反而把它發揚光大，弄得到處都是，只不過大都以事件（event）的身份出現，鑲嵌在某個結構之中，顯得更正統，更容易被人接受。應用程序要使用某個構件，總要先弄清構件的屬性、方法和事件，然後給構件屬性賦值，在適當的時候調用適當的構件方法，還要給事件編寫處理例程，以備構件代碼來調用。何謂事件？它不過是一個指向事件例程的地址，與回調函數地址沒什麼區別。  
        不過，此種回調方式比傳統回調函數要高明許多。首先，它把讓人不太舒服的回調函數變成一種自然而然的處理例程，使編程者頓覺氣順。再者，地址是一個危險的東西，用好了可使程序加速，用不好處處是陷阱，程序隨時都會崩潰。現代編程方式總是想法把地址隱藏起來（隱藏比較徹底的如   VB   和   Java），其代價是降低了程序效率。事件例程使編程者無需直接操作地址，但並不會使程序減速。更妙的是，此一改變，本是有損程序結構之奇技怪巧變成一種嶄新設計理念，不僅免去被人抨擊，而且逼得吾等凡人淨手更衣，細細研讀，仰慕至今。只是偶然靜心思慮，發覺不過一瓶舊酒而已，故引得此番議論，讓諸君見笑了。