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;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:

[cpp] view plaincopy
  1. me.Hungry()  
  2. {  
  3.     boss.Order("红烧肉盖浇饭",20);  
  4.     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  
  5.     //此时这个函数执行完,不再等待  
  6. }  
  7.   
  8. boss.Order("红烧肉盖浇饭",20)  
  9. {  
  10.     //收钱  
  11.     //配菜 前2个耗时较短  
  12.     boss.Cook();//此处一般会开新线程执行cook动作  
  13. }  
  14.   
  15. boss.Cook()  
  16. {  
  17.     //cooking~~~~~~~~~~  
  18.     //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。  
  19.     OnCookFinish(100号,红烧肉盖浇饭);  
  20. }  

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:

[cpp] view plaincopy
  1. #include<stdio.h>  
  2.   
  3. //函数指针的格式为:int (*ptr)(char *p) 即:返回值(指针名)(参数列表)  
  4. typedef int (*CallBackFun)(char *p);    //为回调函数命名,类型命名为CallBackFun,参数为char *p  
  5.                                                                                                                                     //函数 Afun,格式符合 CallBackFun 的格式,因此可以看作是一个 CallBackFun     
  6. int Afun(char *p)  
  7. {  
  8.     printf("Afun 回调打印出字符%s!\n", p);     
  9.     return 0;  
  10. }  
  11.   
  12. //函数Cfun,格式符合 CallBackFun 的格式,因此可以看作是一个CallBackFun  
  13. int Cfun(char *p)  
  14. {     
  15.     printf("Cfun 回调打印:%s, Nice to meet you!\n", p);     
  16.     return 0;  
  17. }  
  18.   
  19.   
  20. //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  
  21. int call(CallBackFun pCallBack, char *p)  
  22. {     
  23.     printf("call 直接打印出字符%s!\n", p);     
  24.     pCallBack(p);     
  25.     return 0;  
  26. }  
  27.   
  28. // 执行回调函数,方式二:直接通过方法指针      
  29. 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  
  30. {  
  31.     printf("======================================\n");      
  32.     (*ptr)(p);  
  33. }  
  34.   
  35. int main()  
  36. {     
  37.     char *p = "hello";  
  38.     call(Afun, p);     
  39.     call(Cfun, p);  
  40.     call2(p, Afun);     
  41.     call2(p, Cfun);  
  42.          return 0;  
  43. }  

执行结果如下:

[cpp] view plaincopy
  1. fs@ubuntu:~/qiang/huidiao$ ./huidiao1  
  2. call 直接打印出字符hello!  
  3. Afun 回调打印出字符hello!  
  4. call 直接打印出字符hello!  
  5. Cfun 回调打印:hello, Nice to meet you!  
  6. ======================================  
  7. Afun 回调打印出字符hello!  
  8. ======================================  
  9. Cfun 回调打印:hello, Nice to meet you!  
  10. fs@ubuntu:~/qiang/huidiao$ ./huidiao1  

 

回调函数应用实例二:

[cpp] view plaincopy
  1. #include <stdio.h>  
  2.   
  3. typedef void (*callback)(char *);  
  4.   
  5. void repeat(callback function, char *para)  
  6. {  
  7.     function(para);  
  8.     function(para);  
  9. }  
  10.   
  11. void hello(char* a)  
  12. {  
  13.     printf("Hello %s\n",(const char *)a);  
  14. }  
  15.   
  16. void count(char *num)  
  17. {     
  18.     int i;  
  19.     for(i = 1;i < (int)num;i++)  
  20.         printf("%d",i);  
  21.     putchar('\n');  
  22. }  
  23.   
  24. int main(void)  
  25. {  
  26.     repeat(hello,"xiaoqiang");  
  27.     repeat(count, (char *)4);  
  28. }  

执行结果如下:

[cpp] view plaincopy
  1. fs@ubuntu:~/qiang/huidiao$ ./huidiao2  
  2. Hello xiaoqiang  
  3. Hello xiaoqiang  
  4. 123  
  5. 123  
  6. fs@ubuntu:~/qiang/huidiao$   

 

希望对大家有帮助,谢谢!

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