Linux C 函数指针应用---回调函数
(这里引用了知乎上一些知友的回答,感觉不错,有助于理解,这里引用作为借鉴,如有冒犯,烦请告知)
我们先来回顾一下函数指针,函数指针是专门用来存放函数地址的指针,函数地址是一个函数的入口地址,函数名代表了函数的入口地址。当一个函数指针指向了一个函数,就可以通过这个指针来调用该函数,可以将函数作为参数传递给函数指针。
那函数指针在我们实际编程中会起到怎样的作用呢?前一篇关于函数指针的文章中,我们已经提到线程创建、信号注册中都用到了函数指针,下面我们将介绍函数指针的一个经典应用---回调函数。
看一看百度百科如何定义的回调函数:
回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针(地址)作为参数传递给另一个函数,当这个指针被用来调用其所指向的函数时,我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用,而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的,用于对该事件或条件进行响应。
简单的讲,一般写程序是你调用系统的API,如果把关系反过来,你写一个函数,让系统调用你的函数,那就是回调了,那个被系统调用的函数就是回调函数。
说详细点,我们知道,编程分为两类:系统编程(system programming)和应用编程(application programming)。所谓系统编程,简单来说,就是编写库;而应用编程就是利用写好的各种库来编写具某种功用的程序,也就是应用。系统程序员会给自己写的库留下一些接口,即API(application programming interface,应用编程接口),以供应用程序员使用。所以在抽象层的图示里,库位于应用的底下。
当程序跑起来时,一般情况下,应用程序(application program)会时常通过API调用库里所预先备好的函数。但是有些库函数(library function)却要求应用先传给它一个函数,好在合适的时候调用,以完成目标任务。这个被传入的、后又被调用的函数就称为回调函数(callback function)。
我们可以这样理解:有一家旅馆提供叫醒服务,但是要求旅客自己决定叫醒的方法。可以是打客房电话,也可以是派服务员去敲门,睡得死怕耽误事的,还可以要求往自己头上浇盆水。这里,“叫醒”这个行为是旅馆提供的,相当于库函数,但是叫醒的方式是由旅客决定并告诉旅馆的,也就是回调函数。而旅客告诉旅馆怎么叫醒自己的动作,也就是把回调函数传入库函数的动作,称为登记回调函数(to register a callback function)。如下图所示:
这样看是不是都晕了,没事,我们再来一次总结:
回调函数通俗的解释:
普通函数:你所写的函数调用系统函数,你只管调用,不管实现。
回调函数:系统调用你所写的函数,你只管实现,不管调用。
那回调函数到底是如何使用的呢?我们先来解决个小问题:
1、回调函数在什么场景有用?
我要在特定时候执行一个任务,至于是什么时候我自己都不知道。比如某一时间到了或者某一事件发生或者某一中断触发。
2、回调函数怎么起作用?
把我要执行的这个任务写成一个函数,将这个函数和某一时间或者事件或者中断建立关联。当这个关联完成的时候,这个函数华丽的从普通函数变身成为回调函数。
3、回调函数什么时候执行?
当该回调函数关心的那个时间或者事件或者中断触发的时候,回调函数将被执行。
一般是触发这个时间、事件或中断的程序主体(通常是个函数或者对象)观察到有一个关注这个东东的回调函数的时候,这个主体负责调用这个回调函数。
4、回调函数有什么好处?
最大的好处是你的程序变成异步了。也就是你不必再调用这个函数的时候一直等待这个时间的到达、事件的发生或中断的发生(万一一直不发生,你的程序会怎么样?)。再此期间你可以做做别的事情,或者四处逛逛。当回调函数被执行时,你的程序重新得到执行的机会,此时你可以继续做必要的事情了。
借鉴知友的一个例子:
你去食堂打饭,你喜欢吃小炒热饭菜,所以你去了一个小炒窗口。
你跟老板说了要×××盖饭,老板说:你是100号,喊到你的号你就来拿菜。
然后你在旁边跟同学吹牛、或者看手机、或者干点你想干的任何事情。。。
然后你听到老板喊100号并且把菜放到窗口,你走到窗口,拿到你的菜。
这里面有几个函数:
老板的部分:
1、老板提供一个点餐的函数 boss.Order(string 菜名,double 钱)
2、老板有个做饭的函数,此函数耗时较长boss.Cook()
3、老板提供一个事件,当boss.cook()执行完时,该事件被触发,boss.OnCookFinish;
你的部分:
1、你需要有一个函数去订餐,也就是你的函数中需要执行类似于boss.Order("红烧肉盖浇饭",20),比如是me.Hungry()
2、你需要有一个函数作为回调函数去关注boss.OnCookFinish事件,这样当老板做好饭,你就可以知道是不是你的好了。
由于老板的事件发生的时候中会喊编号并且吧菜放到窗口,所以你的回调函数需要能够接受1个编号和1个菜作为参数。
比如me.AcceptFood(int currNumber,object food)
所以整个程序的流程其实是这样的:
- me.Hungry()
- {
- boss.Order("红烧肉盖浇饭",20);
- boss.OnCookFinish+=me.AcceptFood;//此处表面,AcceptFood这个回调函数关心OnCookFinish事件,并且变成这个事件的回调函数
- //此时这个函数执行完,不再等待
- }
- boss.Order("红烧肉盖浇饭",20)
- {
- //收钱
- //配菜 前2个耗时较短
- boss.Cook();//此处一般会开新线程执行cook动作
- }
- boss.Cook()
- {
- //cooking~~~~~~~~~~
- //完成了,下面将要触发事件,系统将检查这个事件是否有回调函数关心,有的话逐个回调。
- OnCookFinish(100号,红烧肉盖浇饭);
- }
至此案例基本完成了一个完整的任务流程。
终于到我们的实例环节了!
回调函数实例一:
- #include<stdio.h>
- //函数指针的格式为:int (*ptr)(char *p) 即:返回值(指针名)(参数列表)
- typedef int (*CallBackFun)(char *p); //为回调函数命名,类型命名为CallBackFun,参数为char *p
- //函数 Afun,格式符合 CallBackFun 的格式,因此可以看作是一个 CallBackFun
- int Afun(char *p)
- {
- printf("Afun 回调打印出字符%s!\n", p);
- return 0;
- }
- //函数Cfun,格式符合 CallBackFun 的格式,因此可以看作是一个CallBackFun
- int Cfun(char *p)
- {
- printf("Cfun 回调打印:%s, Nice to meet you!\n", p);
- return 0;
- }
- //执行回调函数,方式一:通过命名方式,pCallBack可以看做是CallBackFun的别名
- int call(CallBackFun pCallBack, char *p)
- {
- printf("call 直接打印出字符%s!\n", p);
- pCallBack(p);
- return 0;
- }
- // 执行回调函数,方式二:直接通过方法指针
- int call2(char *p, int (*ptr)()) //或者是int call2(char *p, int (*ptr)(char *))同时ptr可以任意取名
- {
- printf("======================================\n");
- (*ptr)(p);
- }
- int main()
- {
- char *p = "hello";
- call(Afun, p);
- call(Cfun, p);
- call2(p, Afun);
- call2(p, Cfun);
- return 0;
- }
执行结果如下:
- fs@ubuntu:~/qiang/huidiao$ ./huidiao1
- call 直接打印出字符hello!
- Afun 回调打印出字符hello!
- call 直接打印出字符hello!
- Cfun 回调打印:hello, Nice to meet you!
- ======================================
- Afun 回调打印出字符hello!
- ======================================
- Cfun 回调打印:hello, Nice to meet you!
- fs@ubuntu:~/qiang/huidiao$ ./huidiao1
回调函数应用实例二:
- #include <stdio.h>
- typedef void (*callback)(char *);
- void repeat(callback function, char *para)
- {
- function(para);
- function(para);
- }
- void hello(char* a)
- {
- printf("Hello %s\n",(const char *)a);
- }
- void count(char *num)
- {
- int i;
- for(i = 1;i < (int)num;i++)
- printf("%d",i);
- putchar('\n');
- }
- int main(void)
- {
- repeat(hello,"xiaoqiang");
- repeat(count, (char *)4);
- }
执行结果如下:
- fs@ubuntu:~/qiang/huidiao$ ./huidiao2
- Hello xiaoqiang
- Hello xiaoqiang
- 123
- 123
- fs@ubuntu:~/qiang/huidiao$
希望对大家有帮助,谢谢!
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