C語言回調函數(shù)詳解

1、什么是回調函數(shù)？

回調函數(shù)，光聽名字就比普通函數(shù)要高大上一些，那到底什么是回調函數(shù)呢？恕我讀得書少，沒有在那本書上看到關于回調函數(shù)的定義。我在百度上搜了一下，發(fā)現(xiàn)眾說紛紜，有很大一部分都是使用類似這么一個場景來說明：A君去B君店里買東西，恰好缺貨，A君留下號碼給B君，有貨時通知A君。感覺這個讓人更容易想到的是異步操作，而不是回調。另外還有兩句英文讓我印象深刻：

1) If you call me, I will call you back;

2) Don't call me, I will call you.

看起來好像很有道理，但是仔細一想，普通函數(shù)不也可以做到這兩點嗎？所以，我覺得這樣的說法都不是很妥當，因為我覺得這些說法都沒有把回調函數(shù)的特點表達出來，也就是都看不到和普通函數(shù)到底有什么差別。不過，百度百科的解析我覺得還算不錯（雖然經(jīng)常吐槽百度搜索...）：回調函數(shù)就是一個通過函數(shù)指針調用的函數(shù)。如果你把函數(shù)的指針（地址）作為參數(shù)傳遞給另一個函數(shù)，當這個指針被用來調用其所指向的函數(shù)時，我們就說這是回調函數(shù)。

下面先說說我的看法。我們可以先在字面上先做個分解，對于"回調函數(shù)"，中文其實可以理解為這么兩種意思：

1) 被回調的函數(shù)；

2) 回頭執(zhí)行調用動作的函數(shù)。那這個回頭調用又是什么鬼？

先來看看來自維基百科的對回調（Callback）的解析：In computer programming, a callback is any executable code that is passed as an argument to other code, which is expected to call back (execute) the argument at a given time. This execution may be immediate as in a synchronous callback, or it might happen at a later time as in an asynchronous callback. 也就是說，把一段可執(zhí)行的代碼像參數(shù)傳遞那樣傳給其他代碼，而這段代碼會在某個時刻被調用執(zhí)行，這就叫做回調。如果代碼立即被執(zhí)行就稱為同步回調，如果在之后晚點的某個時間再執(zhí)行，則稱之為異步回調。關于同步和異步，這里不作討論，請查閱相關資料。

再來看看來自Stack Overflow某位大神簡潔明了的表述：A "callback" is any function that is called by another function which takes the first function as a parameter。也就是說，函數(shù) F1 調用函數(shù) F2 的時候，函數(shù) F1 通過參數(shù)給 函數(shù) F2 傳遞了另外一個函數(shù) F3 的指針，在函數(shù) F2 執(zhí)行的過程中，函數(shù)F2 調用了函數(shù) F3，這個動作就叫做回調（Callback），而先被當做指針傳入、后面又被回調的函數(shù) F3 就是回調函數(shù)。到此應該明白回調函數(shù)的定義了吧？

2、為什么要使用回調函數(shù)？

很多朋友可能會想，為什么不像普通函數(shù)調用那樣，在回調的地方直接寫函數(shù)的名字呢？這樣不也可以嗎？為什么非得用回調函數(shù)呢？有這個想法很好，因為在網(wǎng)上看到解析回調函數(shù)的很多例子，其實完全可以用普通函數(shù)調用來實現(xiàn)的。要回答這個問題，我們先來了解一下回到函數(shù)的好處和作用，那就是解耦，對，就是這么簡單的答案，就是因為這個特點，普通函數(shù)代替不了回調函數(shù)。所以，在我眼里，這才是回調函數(shù)最大的特點。來看看維基百科上面我覺得畫得很好的一張圖片。

下面以一段不完整的 C 語言代碼來呈現(xiàn)上圖的意思：

#include#include // 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(shù)間的調用，和普通函數(shù)調用沒啥區(qū)別，但仔細一看，可以發(fā)現(xiàn)兩者之間的一個關鍵的不同：在回調中，主程序把回調函數(shù)像參數(shù)一樣傳入庫函數(shù)。這樣一來，只要我們改變傳進庫函數(shù)的參數(shù)，就可以實現(xiàn)不同的功能，這樣有沒有覺得很靈活？并且絲毫不需要修改庫函數(shù)的實現(xiàn)，這就是解耦。再仔細看看，主函數(shù)和回調函數(shù)是在同一層的，而庫函數(shù)在另外一層，想一想，如果庫函數(shù)對我們不可見，我們修改不了庫函數(shù)的實現(xiàn)，也就是說不能通過修改庫函數(shù)讓庫函數(shù)調用普通函數(shù)那樣實現(xiàn)，那我們就只能通過傳入不同的回調函數(shù)了，這也就是在日常工作中常見的情況?，F(xiàn)在再把main()、Library()和Callback()函數(shù)套回前面 F1、F2和F3函數(shù)里面，是不是就更明白了？

明白了回調函數(shù)的特點，是不是也可以大概知道它應該在什么情況下使用了？沒錯，你可以在很多地方使用回調函數(shù)來代替普通的函數(shù)調用，但是在我看來，如果需要降低耦合度的時候，更應該使用回調函數(shù)。

3、怎么使用回調函數(shù)？

知道了什么是回調函數(shù)，了解了回調函數(shù)的特點，那么應該怎么使用回調函數(shù)？下面來看一段簡單的可以執(zhí)行的同步回調函數(shù)代碼：

#include int Callback_1() // Callback Function 1{ printf("Hello, this is Callback_1 "); return 0;} int Callback_2() // Callback Function 2{ printf("Hello, this is Callback_2 "); return 0;} int Callback_3() // Callback Function 3{ printf("Hello, this is Callback_3 "); return 0;} int Handle(int (*Callback)()){ printf("Entering Handle Function. "); Callback(); printf("Leaving Handle Function. ");} int main(){ printf("Entering Main Function. "); Handle(Callback_1); Handle(Callback_2); Handle(Callback_3); printf("Leaving Main Function. "); return 0;}

運行結果：

可以看到，Handle()函數(shù)里面的參數(shù)是一個指針，在main()函數(shù)里調用Handle()函數(shù)的時候，給它傳入了函數(shù)Callback_1()/Callback_2()/Callback_3()的函數(shù)名，這時候的函數(shù)名就是對應函數(shù)的指針，也就是說，回調函數(shù)其實就是函數(shù)指針的一種用法。現(xiàn)在再讀一遍這句話：A "callback" is any function that is called by another function which takes the first function as a parameter，是不是就更明白了呢？

4、怎么使用帶參數(shù)的回調函數(shù)？

眼尖的朋友可能發(fā)現(xiàn)了，前面的例子里面回調函數(shù)是沒有參數(shù)的，那么我們能不能回調那些帶參數(shù)的函數(shù)呢？答案是肯定的。那么怎么調用呢？我們稍微修改一下上面的例子就可以了：

#include int Callback_1(int x) // Callback Function 1{ printf("Hello, this is Callback_1: x = %d ", x); return 0;} int Callback_2(int x) // Callback Function 2{ printf("Hello, this is Callback_2: x = %d ", x); return 0;} int Callback_3(int x) // Callback Function 3{ printf("Hello, this is Callback_3: x = %d ", x); return 0;} int Handle(int y, int (*Callback)(int)){ printf("Entering Handle Function. "); Callback(y); printf("Leaving Handle Function. ");} int main(){ int a = 2; int b = 4; int c = 6; printf("Entering Main Function. "); Handle(a, Callback_1); Handle(b, Callback_2); Handle(c, Callback_3); printf("Leaving Main Function. "); return 0;}

運行結果：

可以看到，并不是直接把int Handle(int (*Callback)()) 改成 int Handle(int (*Callback)(int)) 就可以的，而是通過另外增加一個參數(shù)來保存回調函數(shù)的參數(shù)值，像這里 int Handle(int y, int (*Callback)(int)) 的參數(shù) y。同理，可以使用多個參數(shù)的回調函數(shù)。

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