C++ 回調函數詳解

1、函數指針

概念

一個程序運行時，所有和運行相關的資源都需要被加載到內存中，如果在程序中定義了一個函數，那么在編譯時系統就會為這個函數代碼分配一段存儲空間，這段存儲空間的首地址稱為這個函數的地址。而且函數名表示的就是這個地址。既然是地址我們就可以定義一個指針變量來存放，這個指針變量就叫作函數指針變量，簡稱函數指針。

使用函數指針實現函數調用

#include <iostream>
​
typedef void (*PINVOKE)(const char *str);
​
void Invoke(const char *str)
{
    std::cout << str << std::endl;
}
​
int main()
{
    PINVOKE fp = Invoke;
    fp("Hello world.");
    
    return 0;
}

說明

函數指針與函數聲明的唯一區別就是用指針名（*fp）代替了函數名Invoke，然后進行賦值fp = Invoke就可以進行函數指針的調用了。聲明函數指針時要求函數返回值類型、參數個數、參數類型等與已定義函數保持一致。注意，函數指針必須用括號括起來 void (*fp)(char *s)。

2、回調函數

概念

聲明並定義一個函數A，然后把函數A的指針作為參數傳入其他的函數（或系統）中，其他的函數（或系統）在運行時通過函數指針調用函數A，這就是所謂的回調函數。簡單來說：回調函數就是一個通過函數指針調用的函數。

示例

#include <iostream>
​
typedef void (*CALLBACKFUN)(const char *str);
​
void PrintText(CALLBACKFUN fp, const char *str)
{
    fp(str);
}
​
void Invoke(const char *str)
{
    std::cout << str << std::endl;
}
​
int main()
{
    PrintText(Invoke, "Hello world.");
    return 0;
}

類成員函數作為回調函數

回調函數是基於C - Windows SDK的技術，不是針對C++的，程序員可以將一個C函數直接作為回調函數，但是如果試圖直接使用C++的成員函數作為回調函數將發生錯誤，因為普通的C++成員函數都隱含一個傳遞函數作為參數，即this指針，C++通過向其他成員函數傳遞一個指向自身的指針來實現程序函數訪問C++數據成員。所以實現類成員函數作為回調函數有兩種途徑：1、不使用成員函數（使用友元操作符friend的C函數訪問類的數據成員）；2、使用靜態成員函數。

例如：

#include <iostream>
​
class CPrintString
{
public:
    void PrintText(const char *str)
    {
        std::cout << str << std::endl;
    }
    
    static void SPrintText(void *pPs, const char *str)
    {
        CPrintString *pThis = static_cast<CPrintString *>(pPs);
        if(NULL == pPs)
        {
            return;
        }
        pThis->PrintText(str);
    }
};
​
typedef void (*PRINTTEXT)(void *pPs, const char *str);
​
void CallBackFun(void *pPs, const char *str, PRINTTEXT fp)
{
    fp(pPs, str);
}
​
int main()
{
    CPrintString obj;
    CallBackFun((void *)&obj, "Hello world.", CPrintString::SPrintText);
    
    return 0;
}

3、為什么使用回調函數

一般情況下，回調函數能被普通函數替換，但回調函數最重要的作用是解耦，在這一特點上普通函數代替不了回調函數。

例子：

#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，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，一般情況下庫函數對開發人員並不可見，庫函數的實現一般不會被修改，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，那就只能通過傳入不同的回調函數了，這在企業開發中非常常見。