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：

[cpp]  view plain  copy

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 plain  copy

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 plain  copy

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 plain  copy

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 plain  copy

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！